Современная иллюстрированная энциклопедия
Техника

Создатели

   Главный редактор и автор проекта «Современная иллюстрированная энциклопедия» профессор МГУ им. М. В. Ломоносова А. П. Горкин

   Научный редактор: Г. И. Белов

   Авторы статей:
   В. С. Амелин, Г. И. Белов, В. Г. Кричевский, В. И. Левин, А. Н. Ловцов, Ф. А. Магидин, С. Л. Мишенков, Н. Н. Ракова, Л. М. Суворова, В. М. Темнов, Л. П. Чарноцкая, П. И. Черноусов, И. Ю. Шебалин, Н. В. Шелемина, Б. И. Штейман

   Художники:
   В. И. Бульба, А. Валеев, В. П. Груздев, С. В. Груздев, Н. В. Данильченко, М. О. Дмитриев, Т. А. Жежеря, О. В. Жидков, А. А. Жирнов, О. И. Жучкова, О. А. Колесникова, Е. М. Колчина, В. С. Кузнецов, А. Н. Позиненко, А. Н. Савельев, Д. А. Стасюк, В. А. Ульянинкова, С. С. Харламова

От издательства

   Перед вами том «Техника», основная задача которого познакомить читателей с некоторыми часто встречающимися техническими терминами и понятиями, доступно объяснить конструкцию и принцип действия того или иного устройства, привести важнейшие их характеристики, раскрыть сущность и особенности типовых процессов, обозначить сферу их практического использования. Том «Техника» не претендует на роль универсальной технической энциклопедии. Однако в нём вы найдёте статьи практически по всем отраслям техники: машиностроению, энергетике, строительству, транспорту, связи, вычислительной технике и др. Изложенные в популярной форме, понятным неспециалистам языком, они содержат сведения, формулировки и определения, характерные для научных изданий. Дополнительная научная информация содержится в статьях об учёных, внёсших весомый вклад в развитие техники. В ряде статей приведены краткие исторические справки, позволяющие лучше представить эволюцию описываемого предмета и его значение в жизни общества. Для расширения информации и образного представления об описываемых предметах многие статьи снабжены красочными иллюстрациями. Тем читателям, кто захочет узнать больше о заинтересовавшей его теме, в конце книги предлагается список рекомендуемой литературы.
   Данная книга рассчитана на широкий круг читателей, она может быть полезна учащимся старших классов школ, училищ и техникумов, их родителям и преподавателям, специалистам смежных профессий, журналистам, писателям, а также всем тем, кто по роду своей деятельности так или иначе соприкасается с техникой.
   В томе «Техника» около 1500 статей. Для облегчения поиска нужных терминов в конце книги помещён алфавитный указатель. Издание дополняют Приложения, содержащие таблицы, в которых приводятся основные и производные физические величины, значения фундаментальных констант, неметрические русские меры, приставки и множители для образования кратных и дольных единиц и др. Также приводится хронологическая таблица основных событий в истории отечественной техники.
   Издательство заранее благодарит читателей за отзывы, критические замечания и пожелания, которые будут учтены при следующих изданиях энциклопедии.

К читателям

   Перед вами один из томов «Современной иллюстрированной энциклопедии». Это издание в своём роде уникальное. Оно предназначено и умным школьникам, и их заботливым родителям, студентам, учителям и вообще всем тем, кто хочет вспомнить школьные знания, а может быть, и приобрести новые.
   Тома энциклопедии в сжатой форме охватывают все основные области человеческого знания: науку, технику, культуру, искусство, религию. Они включают описание всех стран нашей планеты, их историю и географию. Главная особенность «Современной иллюстрированной энциклопедии» состоит в том, что это не собрание книг с весёлыми картинками, занятными рассказами о мировой цивилизации, науке или искусстве, а научное справочное издание. Статьи справочников обычно подряд не читают – ими пользуются в необходимых случаях. А случаев этих великое множество. Уточнить математическую формулу, имена первых апостолов, год рождения писателя или актёра, дату сражения или основания города, высоту горной вершины или пирамиды Хеопса, о чём повествует «Божественная комедия» или «Оптимистическая трагедия», чем отличается амфибрахий от анапеста или этиловый спирт от метилового, что такое «Красная книга», как устроен двигатель внутреннего сгорания и чем он отличается от реактивного двигателя – всё это и многое другое позволяют сделать материалы, содержащиеся в томах «Современной иллюстрированной энциклопедии».
   Статьи каждого тома расположены в алфавитном порядке. Их названия набраны жирным шрифтом; рядом (в скобках) даются синонимы этих названий, если таковые имеются. Для получения более полной информации применяется система ссылок на иные термины и понятия, данные отдельными статьями. Их названия выделены в тексте особым шрифтом – курсивом. Используется система сокращений слов, список которых, приводимый в каждом томе, включает и аббревиатуры.
   Тома «Современной иллюстрированной энциклопедии» не нумерованы, представляют собой самостоятельные справочные издания, и каждый читатель может выбрать заинтересовавшие его отдельные книги. Однако надо помнить, что «энциклопедия» в переводе с греческого языка означает «круг знаний». Поэтому не ограничивайте себя отдельными «секторами», держите на своих книжных полках полный «круг» – спасательный «круг знаний».

   Главный редактор энциклопедии А. П. Горкин

Условные обозначения и сокращения

   А – ампер
   АВМ – аналоговая вычислительная машина
   ат. н. – атомный номер
   ат. масса – атомная масса
   АТС – автоматическая телефонная станция
   АЭС – атомная электростанция
   БИС – большая интегральная схема
   В – вольт
   в., вв. – век, века
   в т. ч. – в том числе
   ВВС – военно-воздушные силы
   ВМФ – военно-морской флот
   Вт – ватт
   ВЧ – высокая частота
   г – грамм
   г., гг. – город, год, годы
   гл. обр. – главным образом
   …° – градус (угловой)
   °С – градус Цельсия
   Гц – герц
   ГЭС – гидроэлектростанция
   дБ – децибел
   Дж – джоуль
   ед. – единица
   ЖРД – жидкостный ракетный двигатель
   ЗУ – запоминающее устройство
   ИК – инфракрасный
   ИС – интегральная схема
   ИСЗ – искусственный спутник Земли
   К – кельвин
   КА – космический аппарат
   кг – килограмм
   Кл – кулон
   км – километр
   кон. – конец
   кпд – коэффициент полезного действия
   куб. – кубический
   л – литр
   ЛА – летательный аппарат
   л. с. – лошадиная сила
   ЛЭП – линия электропередачи
   м – метр
   мин – минута
   мкм – микрометр
   млн. – миллион
   млрд. – миллиард
   мм – миллиметр
   мм рт. ст. – миллиметр ртутного столба
   Н – ньютон
   напр. – например
   нач. – начало
   об/мин – оборот в минуту
   ок. – около
   Па – паскаль
   ПК – персональный компьютер
   % – процент
   пр. – прочий, прочие
   РД – ракетный двигатель
   рис. – рисунок
   с – секунда, страница
   св. – свыше
   СВЧ – сверхвысокая частота, сверхвысокочастотный
   сер. – середина
   СИ – Международная система единиц
   см – сантиметр
   см. – смотри
   сут. – сутки
   т – тонна
   т. е. – то есть
   т. к. – так как
   т. н. – так называемый
   т. п. – тому подобное
   трл. – триллион
   тыс. – тысяча, тысячелетие
   ТЭС – теплоэлектростанция
   ТЭЦ – теплоэлектроцентраль
   УКВ – ультракороткие волны, ультракоротковолновый
   УФ – ультрафиолетовый
   ц – центнер
   ЦВМ – цифровая вычислительная машина
   ч – час
   шт. – штука
   ЭВМ – электронная вычислительная машина
   ЭДС – электродвижущая сила
   экз. – экземпляр
   ЭЛП – электронно-лучевой прибор

А

   АБРАЗИ́ВНАЯ ОБРАБÓТКА, механическая обработка деталей из металла, дерева, стекла, пластмассы, кожи и других материалов абразивным инструментом на станках или вручную. Абразивный инструмент изготовляют из твёрдых горных пород и минералов: природных – алмаз, корунд, наждак, кварц (кремень), пемза и др. и искусственных – синтетический алмаз, электрокорунд, эльбор и др. Такие материалы состоят из абразивных зёрен – кристаллических осколков (кристаллитов) либо моно – или поликристаллов, острые края которых являются своеобразными мини-резцами. Абразивный инструмент бывает жёсткий в виде круга, сегмента, бруска (в них зёрна находятся в связанном состоянии) либо гибкий, напр. шлифовальная лента, шкурка (в них абразивные зёрна наклеены на основу – бумагу, ткань и т. п.), а также в виде порошков и паст, используемых в свободном виде. Абразивная обработка применяется, когда требуется повышенная точность размеров предварительно обработанной детали для достижения более высокого качества её поверхности (т. е. большей гладкости), а также для резки заготовок и заточки режущих инструментов.
   К абразивной обработке относятся шлифование, полирование, притирка и доводка, хонингование и другие процессы. При шлифовании металлических и каменных изделий, а также при заточке режущих кромок инструмента (фрез, свёрл, резцов) применяют абразивные круги, бруски, сегменты. Для черновой обработки используют шлифовальную шкурку с крупными зёрнами, для чистовой – с более мелкими. При полировании металлических, каменных, пластмассовых изделий используют фетровые и суконные круги, на поверхность которых наносят абразивный порошок или пасту, смоченные жидкостью. Полирование выполняется также в барабанах, куда загружают детали и подают жидкость с абразивом. Деревянные детали после столярной обработки и перед окраской шлифуют абразивными лентами, закреплёнными на вращающихся барабанах, бобинах или досках. При доводке с целью получения точных размеров и более плотного соединения деталей используют специальный инструмент – притиры, на которые наносят мелкоабразивные порошки или пасты, смоченные жидкостью. Доводку небольших деталей осуществляют вручную (напр., притирку деталей трубопроводного крана). Для окончательной обработки отверстий после сверления или полостей при литье либо штамповании применяют хонингование. Инструмент для хонингования – хон – представляет собой стержень (оправку), на котором укреплены 3–5 кругов из мелкозернистого абразивного материала. Хонингование производят при полировании, доводке, притирке (напр., обработка внутренней поверхности гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания).
   Жёсткий абразивный инструмент (примеры):

1 – шлифовальный круг;

2 – шлифовальная головка;

3 – сегмент;

   4 – брусок

   АВАНПÓРТ, 1) передовая часть морского порта, вынесенная в море на глубины бо́льшие, чем у основных, главных причалов порта. Аванпорты сооружают обычно в тех случаях, когда глубина моря и у главных причалов недостаточна для приёма судов с повышенной осадкой, а искусственное углубление дна нецелесообразно из-за чрезмерно больших затрат (напр., при сплошном каменистом дне, постоянно наплывающих песках). Для обеспечения надёжной спокойной стоянки судов и создания нормальных условий для их загрузки и разгрузки независимо от погоды и волнения моря аванпорты располагают, как правило, за естественными укрытиями (мыс, коса), если же их нет, аванпорт ограждают молами, волноломами, дамбами и т. п. Аванпортом также называют добавочный порт, вынесенный в море от основного порта, расположенного в устье реки. Такие аванпорты облегчают обработку морских судов, а при замерзающих реках позволяют продлить время навигации, т. к. море замерзает на меньший период, чем река, или не замерзает совсем.
   2) Часть водной поверхности крупных водохранилищ, судоходных рек, примыкающая к входу в шлюз. Используется гл. обр. для переформирования караванов судов перед шлюзованием, если длина шлюзовых камер меньше длины каравана.

   АВИАГОРИЗÓНТ, пилотажно-навигационный прибор, указывающий лётчику положение самолёта (вертолёта) в пространстве относительно горизонтальной плоскости. Один из основных приборов, позволяющих лётчику пилотировать самолёт, не видя земли. Принцип действия прибора основан на свойстве гироскопа с тремя степенями свободы сохранять своё положение в пространстве и на свойстве маятника устанавливаться в положение истинной вертикали (направление силы тяжести). Манёвры летательного аппарата отображаются на индикаторе прибора с помощью силуэта самолёта и шкал углов крена и тангажа (углов наклона поперечной и продольной осей летательного аппарата относительно горизонта). По принципу индикации различают авиагоризонты, у которых при манёврах летательного аппарата либо самолётик на индикаторе перемещается относительно неподвижных шкал, либо самолётик неподвижен, а смещаются шкалы. Авиагоризонты с неподвижным самолётиком получили преимущественное распространение. У приборов этого типа за самолётиком, укреплённым на лицевой стороне прибора, находится сфера со шкалами крена и тангажа, стабилизированная гироскопом. Сфера посередине делится на две полусферы: верхняя символизирует небо (обычно окрашена в голубой цвет); нижняя – землю (коричневый цвет). В таком приборе реализуется принцип индикации «вид с самолёта на землю». Линия раздела полусфер отображает линию естественного горизонта. При горизонтальном полёте линия искусственного горизонта проходит точно через силуэт самолёта. Если самолёт набирает высоту, искусственный горизонт смещается ниже самолётика, а если снижается – выше его. При наклоне самолёта на левое крыло сфера со шкалами поворачивается по часовой стрелке, если на правое – сфера поворачивается против часовой стрелки. При этом повороты сферы относительно самолётика в точности повторяют углы крена и тангажа летательного аппарата.

   АВИАМОДЕЛИ́ЗМ, конструирование и постройка моделей летательных аппаратов (самолётов, вертолётов, ракет и т. п.) в спортивных и технических целях. Интерес к авиационным моделям возник во 2-й пол. 19 в. практически одновременно с изобретением летательных аппаратов. Большинство моделей копировали различные воздушные шары, но уже в нач. 20 в. появились первые модели самолётов, в основном как игрушки, – точные копии летающих машин. Очень скоро самолёты-игрушки уступили место летающим моделям планёров и самолётов. Планёры не имеют собственного двигателя и воздушного винта, создающего тягу. Их запускают с какого-либо возвышенного места, и они летят, опираясь крыльями на восходящие воздушные потоки. У самолётов есть движитель – воздушный винт, создающий необходимую для полёта тягу и вращающий его двигатель. В первых простейших моделях двигателем служил жгут из резиновых нитей, одним концом прикреплённый к винту. Перед запуском жгут закручивали; когда модель отпускали, жгут раскручивался и вращал винт. Такие модели могли летать около часа на расстояние до нескольких километров. С появлением поршневых бензиновых микродвигателей продолжительность и дальность полётов авиамоделей возросли до нескольких часов и до сотен километров. Современные модели самолётов с реактивными двигателями могут летать со скоростью более 300 км/ч. Продолжительность полёта св. 30 ч, дальность полёта по замкнутому маршруту достигает 800 км, а высота – 8 км. Первые авиамодели были неуправляемыми – направление их полёта определялось положением рулей при запуске. Ныне радиоуправляемые авиамодели могут менять не только направление полёта, но и высоту, и скорость, выполнять фигуры высшего пилотажа и даже вести «воздушный бой».
   Во многих странах мира проводятся соревнования и чемпионаты по авиамодельному спорту. В России первые такие соревнования состоялись в Москве в 1910 г. по инициативе Н. Е. Жуковского – «отца русской авиации». В них участвовало 10 человек. Лучшая модель пролетела 170 м. Спустя 10 лет в аналогичных соревнованиях под Москвой свои модели продемонстрировали уже несколько десятков участников. С 30-х гг. авиамоделизм в СССР становится одним из популярных технических видов спорта, а модели, созданные отечественными конструкторами, не раз завоёвывали высшие награды на международных соревнованиях. Создание моделей летательных аппаратов, помимо спортивных целей, имеет научно-техническое значение. Многие вопросы, возникающие при конструировании самолётов, вертолётов, ракет, решаются с помощью моделирования. Только исследовательские модели, в отличие от спортивных, не летают, не устанавливают рекорды. Да и делают их в большинстве случаев в натуральную величину, а условия полёта имитируют в аэродинамических трубах. Основное назначение исследовательских моделей – определить аэродинамические характеристики будущих летательных аппаратов, подтвердить правильность конструкторских расчётов, проверить точность сопряжения деталей, установить предельные нагрузки, допустимые в полёте. В современном авиа – и ракетостроении ни один летательный аппарат не запускается в производство без детального исследования его моделей.
   Классификация авиамоделей:

1 – свободнолетающая авиамодель (планёр);

2 – свободнолетающая модель (комнатная);

3 – кордовая авиамодель (воздушного боя);

4 – радиоуправляемая авиамодель (копия)

АВИАНÓСЕЦ, боевой корабль, приспособленный для базирования корабельных самолётов и вертолётов и их практического использования в военных, разведывательных, транспортных и иных целях. Отличительная особенность авианесущих кораблей – наличие полётной палубы для взлёта и посадки самолётов или специальной площадки для вертолётов. Полётная палуба разделена на зоны взлёта, посадки и стоянки (парковки) самолётов, на ней же находятся корабельные надстройки, в которых размещаются боевая рубка, посты управления полётами, наблюдения и связи, служебные помещения и др. Зона взлёта обычно располагается в носовой части корабля; длина взлётной полосы ок. 100 м. Зона посадки начинается от кормового среза полётной палубы; минимальная длина зоны посадки 230 м. Зона парковки для размещения самолётов и их обслуживания во время полётов (заправка горючим, пополнение боеприпасов и т. д.) находится обычно в средней части полётной палубы. Хранятся самолёты, как правило, под полётной палубой и доставляются на неё специальными самолётоподъёмниками. Чтобы занимать меньше места, корабельные самолёты имеют складывающиеся консоли крыльев, а вертолёты – складывающиеся лопасти несущего винта.

   Авианосец

   Авианесущие корабли как новый класс боевых кораблей получили распространение со времён 1-й мировой войны. Первые авианосцы создавались гл. обр. путём переоборудования недостроенных линейных кораблей, крейсеров и транспортных судов. В кон. 1930-х гг. было построено несколько крупных бронированных авианосцев, в т. ч. в США – 5, Великобритании – 7, Японии – 6, Франции – 1. В ходе 2-й мировой войны было спущено ещё 169 авианосцев. Во 2-й пол. 20 в. в связи с развитием ракетного оружия значение авианосцев несколько снизилось. К нач. 21 в. военно-морской флот США насчитывал 15 авианосцев, Великобритании – 3, Франции – 1, Испании – 1, Италии – 1, Индии – 1. Современные многоцелевые атомные авианосцы – самые крупные боевые надводные корабли. Они предназначены для нанесения ударов по соединениям кораблей, конвоям, десантным отрядам, объектам на побережье и в глубине территории противника, для поиска и уничтожения подводных лодок, авиационной поддержки десантов и сухопутных войск на приморских направлениях, блокады морских районов и проливов. Они имеют водоизмещение до 100 тыс. т, мощность энергетических установок до 200 МВт, развивают скорость 30–33 узла (56–61 км/ч), вооружение до 100 летательных аппаратов различного назначения, зенитно-ракетные комплексы, крылатые ракеты, многоствольные артиллерийские системы. Экипаж (вместе с лётным составом) до 6000 человек. Разновидность многоцелевого авианосца – тяжёлый авианесущий крейсер, предназначенный для противовоздушной обороны соединений боевых кораблей и защиты их от нападения подводных лодок противника.

   АВИАЦИÓННО-КОСМИ́ЧЕСКАЯ СИСТÉМА, единая транспортная система, сочетающая авиационные и ракетные носители. Предназначена для выведения космических аппаратов на околоземные орбиты.
   В качестве первой ступени используется дозвуковой или сверхзвуковой самолёт. За пределами атмосферы включаются ракетные разгонные двигатели, которые выводят космический аппарат в космос. В ряде случаев в качестве космического аппарата применяется орбитальный самолёт, который после выполнения программы космического полёта способен совершить планирующий спуск в атмосфере и посадку на аэродром. Такое сочетание авиационных и ракетных средств позволяет отказаться от космодромов, обеспечивает многоразовость составляющих систему блоков, расширяет выбор точек старта, параметров орбиты и время старта. Помимо очевидного снижения финансовых затрат, повышается экологическая чистота запуска космического аппарата, практически ликвидируется необходимость зон отчуждения на земле и т. п. В СССР, а затем в России проведены проектные разработки по созданию таких систем. Наиболее известны «Спираль» и МАКС, в ходе которых получены положительные результаты, подтверждающие целесообразность дальнейших разработок.

   АВИАЦИÓННЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, двигатель, предназначенный для использования на самолётах, вертолётах, дирижаблях и других летательных аппаратах. Главным отличием авиационных двигателей от двигателей, применяемых на других транспортных средствах, является большая мощность при сравнительно малых размерах, высокая надёжность, экономичность в расходе топлива, способность бесперебойно работать в условиях перевёрнутого полёта и при действии на него любых перегрузок, возникающих в полёте.
   С момента зарождения авиации и до сер. 40-х гг. 20 в. в качестве авиационных использовались поршневые двигатели внутреннего сгорания. В сочетании с воздушным винтом (движителем) двигатель образовывал винтомоторную установку самолёта, и самолёты называли винтомоторными. Поршневые двигатели выпускались с жидкостным и воздушным охлаждением. В зависимости от мощности двигателя он мог иметь от 8 до 36 цилиндров. В двигателях с воздушным охлаждением цилиндры располагались радиально относительно оси двигателя по 5–9 в одной плоскости (т. н. звезда). Наиболее мощные двигатели воздушного охлаждения имели две, а иногда и четыре звезды. К сер. 40-х гг. поршневые двигатели достигли высокого уровня совершенства. Самолёты-истребители, напр., оснащённые такими двигателями, к кон. 2-й мировой войны летали со скоростью 700–750 км/ч и могли подниматься на высоту до 10 км. Однако дальнейшее увеличение высотности и скорости этих самолётов ограничивалось необходимостью значительного увеличения мощности двигателя и падением кпд воздушного винта на скоростях, приближавшихся к скорости звука. В сер. 40-х гг. появились силовые установки на базе газотурбинных воздушно-реактивных двигателей (ВРД) и жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Последние в авиации практически не применялись (гл. обр. из-за большого удельного расхода топлива), кроме как на экспериментальных летательных аппаратах, и сохранились лишь в ракетостроении. ВРД получили преимущественное распространение, вытеснив поршневые двигатели сначала в военной, а затем и в гражданской авиации. С 80-х гг. поршневые двигатели остаются лишь на легкомоторных спортивных и учебных самолётах и на лёгких вертолётах. Основное отличие ВРД от силовых винтомоторных установок с поршневыми двигателями заключается в том, что у поршневого двигателя мощность на валу и, следовательно, тяга винта с увеличением скорости полёта уменьшается, тогда как мощность ВРД с увеличением скорости растёт. Применение ВРД позволило сначала освоить околозвуковые скорости полёта, а затем достичь скоростей, в 2–3 раза превышающих скорость звука. С 80—90-х гг. на пассажирских авиалайнерах и самолётах военной авиации устанавливаются преимущественно турбореактивные двигатели, а на самолётах местных воздушных линий и на вертолётах – турбовинтовые двигатели. Созданы турбореактивные двигатели с поворотными соплами, позволяющие самолётам осуществлять вертикальные взлёт и посадку (их называют подъёмно-маршевыми двигателями), двигатели специально для работы в вертикальном положении, действующие только во время взлёта и посадки.

   Поршневой авиационный двигатель

   АВИÁЦИЯ, широкое понятие, связанное с полётами в атмосфере на летательных аппаратах тяжелее воздуха. Охватывает летательные аппараты, наземные средства, обеспечивающие подготовку летательных аппаратов к полётам и выполнение полётного задания, аэропорты, аэродромы и пр. сооружения, предназначенные для обслуживания авиапассажиров, приёма и выдачи грузов, хранения и ремонта летательных аппаратов и т. д. В понятие «авиация» входит также личный состав, включая экипажи воздушных судов и специалистов по техническому обслуживанию авиационной техники и управлению воздушным движением, персонал аэропортов, ремонтные службы и пр. Основу авиационной техники составляют летательные аппараты – самолёты, вертолёты, планёры, винтокрылы. По назначению летательных аппаратов принято различать авиацию гражданскую (общего назначения и специальную) и военную.
   Гражданская авиация общего назначения обеспечивает перевозки пассажиров и грузов (в т. ч. почты), медицинское обслуживание населения, а также различные виды авиационного спорта. Она имеет в своём распоряжении авиалайнеры (в т. ч. аэробусы), самолёты местных воздушных линий, административные, санитарные и личные самолёты, пассажирские вертолёты, спортивные самолёты. Авиация специального назначения выполняет различные сельскохозяйственные работы (борьба с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур и лесов, высев трав, риса и др., подкормка посевов и пр.), участвует в тушении лесных пожаров, проводит ледовую разведку, аэрофотосъёмку, охрану лесов и рек от браконьеров, выполняет разнообразные спасательные работы, разведку косяков рыб и скоплений морского зверя, обеспечивает связь, проводит научные исследования, в частности по метеорологии.
   Военная авиация предназначена для поражения авиационных, сухопутных и морских военных группировок противника, нарушения работы тыла и транспорта, поддержки с воздуха своих сухопутных войск и флота, для воздушной разведки и пр. Военная авиация составляет основу военно-воздушных сил (ВВС) страны, входит в состав военно-морских сил (ВМС), войск противовоздушной обороны (ПВО), сухопутных войск (армейская авиация). ВВС включают бомбардировочную, истребительную, разведывательную и транспортную авиацию. Авиация ВМС включает истребительно-бомбардировочную, противолодочную, торпедоносную, штурмовую, разведывательную авиацию. Особенность армейской и морской авиации – широкое использование боевых вертолётов.
   Обеспечение эксплуатации авиационной техники требует строительства аэропортов, соответствующего оборудования аэродромов и гидроаэродромов, создания центров и пунктов управления воздушным движением, оснащённых новейшими компьютерными системами, радиотехническими (в т. ч. радиолокационными) средствами, системами слепой посадки (в условиях плохой видимости), приводными радиомаяками и т. д. Создание авиационной техники – задача авиационной промышленности. Теоретические и конструкторско-технологические разработки по новой авиационной технике выполняют научно-исследовательские организации и специальные конструкторские бюро.
   Развитие авиации тесно связано с развитием и совершенствованием летательных аппаратов, и прежде всего самолётов. Так, с увеличением скоростей полётов и грузоподъёмности летательных аппаратов потребовалось удлинить взлётно-посадочные полосы и сделать более прочным их покрытие. Увеличение числа авиапассажиров привело к расширению аэропортов и увеличению числа авиарейсов, что, в свою очередь, потребовало разработки новых радиотехнических и светотехнических средств, чтобы обеспечить возможность полётов в любое время суток практически в любых погодных условиях. Повышение скорости, высоты, дальности полётов и грузоподъёмности летательных аппаратов позволило существенно расширить область практического использования авиации.
   В становлении и развитии авиации принято выделять три основных периода: зарождение и начальный период развития авиации; период винтомоторной авиации; период реактивной авиации. Эта периодизация в значительной мере условна, в основу её положены изменения лётно-технических характеристик самолётов. Мечта человека подняться в воздух существовала много веков. О многочисленных попытках летать с помощью искусственных крыльев существует немало документов (летописей). В 1783 г. состоялись полёты на воздушном шаре братьев Монгольфье. В 1885 г. российский морской офицер А. Ф. Можайский построил самолёт, названный им воздухоплавательным снарядом. При попытке взлёта самолёт Можайского потерпел аварию; восстанавливать его не стали. Значительный вклад в теорию и практику летания внёс немецкий учёный О. Лилиенталь. В 1891—96 гг. он построил и облетал несколько планёров. Значительным прогрессом в развитии авиации в нач. 20 в. стали успешные полёты братьев Орвилла и Уилбера Райт на самолёте собственной конструкции с поршневым двигателем внутреннего сгорания, работавшим на керосине. Вслед за ними создают самолёты А. Сантос-Дюмон (Бразилия), Г. Вуазен, Л. Бле-рио, А. Фарман, Э. Ньюпор, Л. Бреге (Франция), А. Ро, Дж. де Хэвилленд, Ф. Хендли Пейдж (Великобритания),
   А. Фоккер, Г. Юнкерс (Германия), Дж. Капрони (Италия), И. И. Сикорский, Я. М. Гаккель, А. А. Пороховщиков, Л. П. Григорович и др. (Россия). В 1907 г. появились первые вертолёты (один из них построили братья Л. и Ж. Бреге совместно с Ш. Рише, другой – П. Корню), способные подниматься на небольшую высоту с людьми на борту. Наиболее распространёнными схемами самолётов были биплан и моноплан с хвостовым оперением, вынесенным на конец открытой фермы или закрытого корпуса фюзеляжа. Каркас самолётов был деревянным, обшивка фюзеляжа и крыльев – матерчатая. Монопланы имели тянущий, а бипланы – тянущий или толкающий воздушные винты с приводом от бензинового поршневого авиационного двигателя. Таких двигателей на самолётах было от одного до четырёх (напр., на самолётах «Русский витязь», «Илья Муромец» И. И. Сикорского). Самолёты Германии, Франции, Великобритании, России активно участвовали в боевых действиях во время 1-й мировой войны. Война стимулировала развитие авиационной техники, т. к. для победы в воздухе необходимо иметь самолёты лучше, чем у противника. В результате значительно возросли лётно-технические характеристики самолётов всех классов: скорость – от 100–120 до 200–220 км/ч; потолок – с 2000–3000 до 6000–7000 м; грузоподъёмность (бомбовая нагрузка) достигла 2–3.5 т; мощность двигателей возросла с 60–90 до 300 кВт. Но, пожалуй, важнейшим итогом этого периода стало появление во многих странах авиационной промышленности, ознаменовавшее переход от полукустарного изготовления аэропланов (как тогда называли самолёты) к серийному производству летательных аппаратов на основе научных расчётов и исследований с учётом новейших достижений науки и технологий.

   Биплан «Флайер-1» братьев Райт

   В период 1918—45 гг. авиация развивалась по двум основным направлениям: дальнейшее совершенствование авиационной техники и вооружения военной авиации; создание гражданской авиации, строительство аэропортов, разработка методов и средств организации воздушного движения и управления им. Первые пассажирские самолёты были переделаны из бомбардировщиков и транспортных самолётов. Но уже в 1930-х гг. появились самолёты, специально разработанные для перевозки пассажиров.
   В России, напр., это были У-2, ПМ-1, АНТ-4 и др.; за рубежом – DC-1 и DC-2, «Вега», Боинг 247 (США), Юнкерс G38 (Германия), «Голиаф» (Франция), «Супермарин S.6В» (Великобритания) и др. Но основным, определяющим направлением в авиастроении в этот период была военная авиация. Совершенствование самолётов достигалось как за счёт улучшения их аэродинамических характеристик, так и путём повышения мощности двигателей. К сер. 1930-х гг. определился окончательный переход от бипланов к монопланам. Были достигнуты скорость полёта 700–750 км/ч, грузоподъёмность до 1500 кг, дальность 8500 км, мощность двигателей возросла с 500–600 до 1450 кВт. Вместе с тем стало очевидно, что винтомоторная авиация с поршневыми двигателями исчерпала свои возможности и аэродинамическое совершенство конструкции не может компенсировать недостатки, обусловленные использованием поршневых двигателей.
   Применение на самолётах реактивных двигателей открыло новую эру – эру реактивной авиации. Уже в сер. 1940-х гг. были созданы первые опытные самолёты с ракетными двигателями: Хейнкель Не.178 (Германия), Би-1 (СССР), Глостер Е.28/39 (Великобритания), Бел Р-59А (США), а также серийные самолёты Мессершмитт Ме 163В, Ме 262 (Германия) и Глостер «Метеор» (Великобритания). Реактивные двигатели резко увеличили скорость полёта самолётов; уже в сер. 1950-х гг. была превышена скорость звука, а в 1976 г. американский лётчик А. Бледсо на самолёте Локхид SR-71 достиг скорости 3367.2 км/ч. Способность реактивных двигателей работать в разреженной атмосфере позволила поднять потолок полётов до 37 650 м (русский лётчик А. В. Федотов на самолёте Е-266М, 1977 г.). Многократно возросли дальность полёта без дозаправки в воздухе (до 20 000 км, Боинг В-52 Н) и грузоподъёмность (до 500 т, Ан-225 «Мрия», СССР). Созданы пассажирские авиалайнеры, способные за один раз перевозить от 300 (Ил-86, А 300–600) до 650 пассажиров (Боинг 747–300) либо до 70 т груза на расстояния до 9000—11 000 км. Кроме больших авиалайнеров, создавались самолёты для местных воздушных линий (30–60 пассажиров, дальность 500—1000 км, скорость 600–800 км/ч), а также т. н. административные самолёты и самолёты специального назначения.

   Самолёт Ту-334

   Наряду с самолётами большое внимание уделялось вертолётостроению. До сер. 1940-х гг. вертолёты выпускались малыми сериями, гл. обр. в Германии и США. С сер. 1960-х гг. вертолёты строились серийно в США, Франции, Велико-ритании, СССР, Германии, Италии. Уступая самолётам в скорости, высоте и грузоподъёмности, они имеют существенное преимущество перед самолётами – могут взлетать и садиться с места, без разбега, что обусловило их широчайшее использование, напр., для доставки пассажиров и грузов в труднодоступные районы, при санитарных и спасательных работах, при тушении лесных пожаров, для ледовой разведки, при геолого-разведочных работах, поиске косяков рыбы и т. д. Особое место занимают боевые вертолёты, принятые в вооружённых силах большинства стран мира. Одновременно с авиационной техникой совершенствуются и создаются новые системы управления летательными аппаратами, навигации, радиолокации, связи, управления воздушным движением и др. Строятся новые аэропорты, способные принимать и отправлять ежедневно десятки и сотни самолётов и вертолётов, обслуживать тысячи авиапассажиров. Во многих странах воздушный транспорт успешно конкурирует с железнодорожным транспортом.

   АВТОБЕТОНОВÓЗ, автомобиль для перевозки бетонной смеси. Оборудован специальной ёмкостью (бункер, барабан и т. д.) и погрузочно-разгрузочным устройством, позволяющим порционно выдавать бетонную смесь на строительных объектах. Как правило, ёмкость для бетона имеет систему подогрева или надёжную термоизоляцию (по принципу термоса), чтобы бетонная смесь не затвердевала в пути. Автобетоновоз с вращающимся барабаном, в котором бетонная смесь при перевозке непрерывно перемешивается, называется автобетоносмесителем. Смесительный барабан имеет внутри винтовые лопасти, обеспечивающие перемешивание бетонной смеси при вращении барабана в одну сторону и разгрузку при вращении в обратном направлении.

   Автобетоносмеситель

   АВТОБЕТОНОСМЕСИ́ТЕЛЬ, см. в ст. Автобетоновоз.

   АВТОБЛОКИРÓВКА железнодорожная, система автоматического регулирования движения поездов на участках между станциями (перегонах) по сигналам светофоров. При автоблокировке межстанционный перегон делят на блок-участки длиной до 1–2 км (не менее расчётного тормозного пути поезда); при этом рельсовые нити соседних блок-участков электрически изолируются друг от друга. В результате в пределах каждого блок-участка образуется электрическая цепь, в которой проводниками тока служат рельсы и колёсные пары локомотива и вагонов. Как только поезд пересекает границу блок-участка, колёса локомотива замыкают электрическую рельсовую цепь и на светофор поступает сигнал – перегон закрыт. Поезд прошёл, цепь размыкается, и на светофоре загорается сигнал – путь свободен. Таким образом, поезд как бы сам закрывает и открывает за собой вход на блок-участок.

   АВТÓБУС, многоместный автомобиль (9—170 пассажиров) общественного пользования с кузовом преимущественно вагонного типа. Длина микроавтобусов менее 5 м, а сочленённых автобусов и автобусных поездов до 24 м. Первые автобусы появились в нач. 20 в. Они изготавливались на шасси грузовиков, на которые устанавливали деревянные кузова, монтировали остекление, деревянные скамейки, двери. Современные автобусы подразделяются на городские, пригородные, междугородные, туристические и местного сообщения. Городские автобусы имеют несколько дверей, широкий проход и ограниченное число мест для сидения. Их отличительная особенность – просторные накопительные площадки около дверей.
   У пригородных автобусов проход более узкий и больше сидячих мест. Междугородные и туристические автобусы оборудованы мягкими сиденьями с подголовниками и откидными спинками, салоны снабжены системами кондиционирования и вентиляции. Кузова таких автобусов часто выполняют полутора – или двухэтажными. На первом этаже размещаются отсеки для багажа, гардероб, холодильник и туалет, а на втором – места для пассажиров. Автобусы местного сообщения перевозят пассажиров преимущественно в сельских местностях. У них повышенная прочность ходовой части, увеличенный дорожный просвет, иногда полный привод.

Автобус

АВТОГРÉЙДЕР, самоходная землеройно-транспортная машина, название которой происходит от английского grade – нивелировать, выравнивать. Автогрейдер с помощью рабочего органа – отвала срезает, ровняет, перемещает грунт, выравнивая (профилируя) дорожное полотно. Отвал грейдера, в отличие от отвала бульдозера, можно вынести в сторону, развернуть под любым углом к направлению движения, наклонить. Такая конструкция отвала позволяет использовать автогрейдер для планировки откосов, выемок, насыпей и т. д. Часто автогрейдер можно видеть не на строительстве, а на городской магистрали, где он очищает дорогу от снега и грязи. Кроме того, автогрейдер может вскрывать поверхность дороги при её ремонте. Для этого у него имеется специальный орган – кирковщик, состоящий из нескольких мощных зубьев, позволяющих взламывать твёрдое асфальтовое покрытие.

   Автогрейдер

   АВТОГУДРОНÁТОР, самоходная машина для транспортировки и равномерного распределения горячих жидких битумных материалов по дорожному полотну при строительстве или ремонте автомобильных дорог. Машина оборудована цистерной для перевозки битума с температурой до 200 °C, насосом с приводом от автомобильного двигателя и распределительной трубой с соплами разных размеров. Подогрев битумного материала в цистерне осуществляется стационарными горелками на дизельном топливе. Автогудронаторы используются также для поверхностной обработки, пропитки и гидроизоляции фундаментов.

   АВТОДРÓМ, территория со специально оборудованной трассой и комплексом сооружений для проведения соревнований спортивных автомобилей. Наиболее известные автодромы в г. Индианаполисе (США) и в г. Монца (Италия) оборудованы несколькими трассами для гонок, включая замкнутый трек и дорожную трассу. В комплекс сооружений автодрома входят ремонтные боксы, места «пит-стопов» для смены колёс и дозаправки топливом во время гонки, зрительские трибуны, прочие объекты. Для изменения конфигурации трассы применительно к различным соревнованиям используются съёмные ограждения. Поскольку автомобильные соревнования – зрелищный вид спорта, автодром устраивается так, что с трибун просматривается бoльшая часть трассы, по крайней мере наиболее интересные её участки. В качестве автодрома могут использоваться и дороги общего пользования, временно закрытые на период соревнований. Пример тому – всемирно известная гоночная трасса в Монако, проложенная прямо по городским улицам. На ней проводятся соревнования «Формулы-1» и этапы «Ралли Монте-Карло». Есть и небольшие автодромы для проведения отдельных видов соревнований: картинга, автокросса и т. п.

   Схема автодрома:
   1 – трибуны; 2 – трасса; 3 – съёмное ограждение; 4 – закрытый парк; 5 – финиш; 6 – стартовая зона; 7 – спасательная бригада; 8 – техпомощь; 9 – медпункт; 10 – стоянка автотранспорта

   АВТОЖИ́Р, летательный аппарат, у которого подъёмная сила создаётся несущим винтом, как у вертолёта, а поступательное движение обеспечивается воздушным винтом, как у самолёта. Но, в отличие от вертолёта, несущий винт (ротор) автожира не имеет двигателя, в полёте его вращает набегающий поток воздуха. Взлетает и садится автожир «по-самолётному», но разбег и пробег у него значительно короче. Для взлёта ему необходимо набрать скорость, чтобы раскрутить несущий винт и таким образом создать необходимую подъёмную силу. Изобретён в 1922 г. испанским инженером Х. де ла Сиерва. В разных странах было создано несколько автожиров, однако с появлением вертолётов работы по автожирам ввиду очевидных преимуществ вертолётов в 40-х гг. практически везде были прекращены.

Автожир

АВТОМÁТ, индивидуальное автоматическое стрелковое оружие, созданное под патрон, занимающий по мощности промежуточное положение между винтовочным и пистолетным патронами. За рубежом подобное оружие может иметь иное название, напр. штурмовая винтовка (немецкое название Sturmgewehr). Сочетая положительные качества винтовки (приемлемая дальность и точность стрельбы) и пистолета-пулемёта (высокая скорострельность, небольшие габариты и масса), автоматы в сер. 20 в. стали единым оружием солдата. Заметное место в мире занимают автоматы отечественного конструктора М. Т. Калашникова, принимаемые на вооружение с 1949 г.: сначала 7.62-мм АК, АКМ, АКМС, а с 1974 г. – 5.45-мм АК74, АКС74, АКС74У, АК74М и др. Наиболее распространённый из малокалиберных – унифицированный АК74М (1991) с приспособлениями для крепления подствольного гранатомёта, дневного и ночного прицелов; имеет массу 3.4 кг, прицельную дальность стрельбы 1000 м, темп стрельбы 600 выстрелов в минуту (при одиночном огне – 40 выстрелов в минуту), ёмкость магазина 30 патронов, длину со сложенным прикладом 700 мм.

   Автомат конструкции М. Т. Калашникова (образца 1949 г.)

   АВТОМÁТ, устройство (совокупность устройств), выполняющее по заданной программе без непосредственного участия человека все операции в процессах получения, преобразования, передачи и распределения (использования) энергии, материалов или информации. Программа автомата задаётся в его конструкции (часы, торговый автомат) или извне – с помощью перфокарт, магнитных лент, магнитных и оптических дисков и т. п., копировальными или моделирующими устройствами. Слово «автомат» в переводе с греческого означает «самодействующий». В Древней Греции так называли механизмы, которые самостоятельно могли действовать без видимого участия человека. Одним из первых автоматов было устройство, автоматически открывавшее двери храма, как только в жертвеннике загорался огонь. В Средние века были созданы многочисленные игрушки-автоматы, напр. музыкальные шкатулки, часы-куранты с музыкальным механизмом, издающим бой в определённой мелодической последовательности тонов или исполняющим небольшие музыкальные пьески. В 18 в. были созданы поплавковый регулятор уровня воды в котле, центробежный регулятор Д. Уатта скорости вращения вала и парораспределительная коробка с золотником для переключения подачи пара в цилиндр паровой машины двухстороннего действия и другие автоматы. В 19 в. были изобретены автоматические устройства, действующие с помощью электрической энергии. В 20 в. появились многочисленные электронные автоматические устройства. Конструкция и принцип действия автоматов определяются их назначением, видом используемой энергии и способом задания программы. По назначению автоматы делятся на технологические, энергетические, транспортные, информационные и бытовые. По виду используемой энергии различают автоматы механические, гидравлические, пневматические, электрические и электронные.

   АВТОМÁТ ДЛЯ ФОТОПЕЧÁТИ, устройство для автоматической печати чёрно-белых или цветных фотоснимков. По существу представляет собой фотоувеличитель с автоматическим регулированием времени экспонирования в зависимости от яркости изображения, проецируемого на фотобумагу. Яркость изображения измеряется фотоэлементами, подключёнными к устройству управления затвором. Чем ярче изображение, тем больше ЭДС, генерируемая фотоэлементом, и короче выдержка. Печатаются снимки на рулонной фотобумаге; после автоматического проявления и закрепления (фиксирования) фотоизображений бумажная лента автоматически же разрезается на отдельные фотоснимки. Благодаря светонепроницаемому корпусу такие автоматы при работе не требуют специального затемнения помещения, где они установлены.
   Автоматы для печати чёрно-белых и цветных снимков отличаются оптическими схемами и конструкцией. Оптическая схема автомата для чёрно-белых снимков напоминает оптическую схему обычного фотоувеличителя: содержит источник света, конденсор, объектив, негативодержатель, один фотоэлемент и автоматический затвор. Соответственно и конструкция его достаточно проста.
   Существенно сложнее оптическая схема и конструкция автомата для цветных снимков. Это связано с принципом получения цветного изображения. Помимо источника света, конденсора, объектива и затвора, автомат содержит светоизмерительную систему, состоящую из трёх светофильтров (зелёного, синего, красного) и трёх фотоэлементов, а также устройство управления корректирующими светофильтрами и затвором. При печатании световое изображение негатива делится в светоизмерительной системе на три одноцветных изображения (зелёное, красное и синее). Три фотоэлемента измеряют яркость «своих» изображений и подают сигналы в устройство управления корректирующими светофильтрами и затвором. Если в негативе преобладает какой-либо один цвет, искажающий общую цветовую картину (напр., красный), то по сигналу светоизмерительной системы в световой поток от источника света автоматически вводится нужный корректирующий светофильтр (в данном примере – голубой). Время экспонирования цветного изображения регулируется автоматически по сигналам светоизмерительной системы.
   а)

б)

   Оптические схемы автоматов для печати чёрно-белых (а) и цветных (б) снимков:
   1 – источник света (электрическая лампа); 2 – конденсор; 3 – фотоплёнка; 4 – объектив; 5 – фотозатвор; 6 – полупрозрачное зеркало; 7 – фотоэлемент; 8 – устройство управления фотозатвором и для цветной печати корректирующими светофильтрами; 9 – рулонная бумага; 10 – корректирующие светофильтры; 11 – цветоделительные светофильтры

   АВТОМАТИЗÁЦИЯ, применение технических средств и систем управления, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации. При этом автоматизируются: технологические, энергетические, транспортные и другие производственные процессы; проектирование сложных агрегатов, судов, промышленных сооружений, производственных комплексов; организация, планирование и управление в рамках цеха, предприятия, строительства, отрасли, войсковой части, соединения и др.; научные исследования, медицинское и техническое диагностирование, учёт и обработка статистических данных, программирование, инженерные расчёты и пр. При автоматизации функции управления и контроля над процессом производства, ранее выполнявшиеся рабочим-оператором, передаются (частично или полностью) приборам и автоматическим устройствам. Труд людей используется при этом только для наладки, наблюдения и контроля над ходом процесса производства. Цель автоматизации – повышение производительности и эффективности труда, улучшение качества продукции, оптимизация управления, устранение человека от работы в условиях, опасных для здоровья. Основные направления автоматизации производства – использование промышленных роботов и манипуляторов, станков с числовым программным управлением, роторных и роторно-конвейерных машин, средств вычислительной техники и прежде всего микропроцессорных систем для управления производством и автоматизации проектирования.

   АВТОМАТИЗИ́РОВАННАЯ СИСТÉМА УПРАВЛÉНИЯ (АСУ), совокупность информационных технологий, программных и технических средств (компьютеров, средств связи, устройств отображения информации и т. д.) и организационных комплексов, объединённых в единую систему «человек – машина» для обеспечения рационального управления сложным объектом (процессом) в соответствии с заданной целью. В отличие от систем автоматического управления, в АСУ человек не только контролирует работу автоматов, но и активно участвует в самом процессе управления, оценивает результаты обработки оперативной информации, принимает решения по координации работы отдельных звеньев АСУ, берёт на себя оперативное управление при отказах и сбоях в работе системы и т. д.

   АВТОМÁТИКА, отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения систем управления, действующих без непосредственного участия человека; в узком смысле – совокупность методов и технических средств, исключающих участие человека при выполнении операций конкретного процесса. Автоматика как наука возникла на базе теории автоматического регулирования, основы которой были заложены в работах Дж. Максвелла (1868), И. А. Вышнеградского (1872—78), А. Стодолы (1899) и др.; в самостоятельную научно-техническую дисциплину окончательно оформилась к 1940 г. В стадии становления автоматика опиралась на теоретическую механику и теорию электрических цепей и систем, решала задачи, связанные с регулированием давления в паровых котлах, хода поршня паровых и частоты вращения электрических машин, управления работой станков-автоматов, АТС, устройствами релейной защиты. Соответственно и технические средства автоматики в этот период разрабатывались и использовались применительно к системам автоматического регулирования. Интенсивное развитие всех отраслей науки и техники в кон. 1-й пол. 20 в. вызвало также быстрый рост техники автоматического управления, применение которой становится всеобщим. 2-я пол. 20 в. ознаменовалась дальнейшим совершенствованием технических средств автоматики и широким, хотя и неравномерным для разных отраслей промышленности, распространением автоматических управляющих устройств с переходом к более сложным автоматическим системам, в частности в промышленности – от автоматизации отдельных агрегатов к комплексной автоматизации цехов и целых производств. Большое значение при этом приобретают технические средства сбора и автоматической обработки информации, т. к. многие задачи в сложных системах управления могут быть решены только с помощью средств и информационных технологий вычислительной техники.

   АВТОМАТИ́ЧЕСКАЯ ЛИ́НИЯ, комплекс рабочих машин, основного и вспомогательного оборудования, автоматически выполняющих весь процесс изготовления или переработки продукта производства. Автоматические линии делятся на специальные, специализированные и универсальные. Специальные линии используются для обработки строго определённых по форме и размерам изделий. На специализированных линиях обрабатываются однотипные детали с более широким диапазоном размеров. Универсальные автоматические линии дают возможность быстро переналаживать оборудование для изготовления различной однотипной продукции.
   Управление автоматическими линиями осуществляется с помощью автоматизированной системы управления, обслуживающий персонал ведёт наблюдение (контроль) за работой агрегатов, обеспечивает их ремонт и наладку. Наиболее распространены роторные и роторно-конвейерные линии. Роторные автоматические линии состоят из рабочих и транспортных роторов, соединённых общим приводом. Рабочий ротор представляет собой жёсткую систему, на которой монтируется группа орудий обработки заготовки. Транспортные роторы (барабаны или диски) передают заготовки с одного рабочего ротора на другой и транспортируют готовые изделия. Рабочие и транспортные роторы работают синхронно, передавая заготовки с одной технологической операции на другую. На автоматических роторных линиях выполняются операции штамповки, прессования, сборки и т. д. Они часто применяются для штамповки деталей (напр., радиодеталей), в производстве изделий из пластмасс, в пищевой промышленности для расфасовки и упаковки продуктов и т. д. Роторные линии имеют высокую производительность, однако число выполняемых на них операций, их последовательность и время выполнения жёстко ограничены. Гораздо более гибкими являются роторно-конвейерные линии, на которых детали передвигаются конвейером, огибающим рабочие роторы.

   АВТОМАТИ́ЧЕСКАЯ МЕЖПЛАНÉТНАЯ СТÁНЦИЯ, космический аппарат, совершающий полёт в межпланетное пространство в автоматическом режиме. Используется для изучения небесных тел и межпланетного пространства. Для выполнения этих задач на автоматической межпланетной станции устанавливается научная аппаратура, измеряющая параметры небесных тел, их физический и химический состав, магнитные и другие излучения. Телевизионная аппаратура позволяет получить изображения небесных тел, их строение и рельеф. Управление автоматической межпланетной станцией осуществляется обычно с помощью бортовых компьютеров в соответствии с заданной программой. В случае необходимости программа может корректироваться посредством радиосигналов с Земли. Для обеспечения станции энергопитанием, как правило, используются солнечные батареи, но могут применяться и аккумуляторы, ядерные источники тока и др. Для вывода автоматической межпланетной станции на заданную траекторию необходимо преодолеть вторую космическую скорость. Первой в мире автоматической межпланетной станцией стала «Луна-1» («Мечта», 2 января 1959 г.), пролетевшая вблизи Луны и ставшая искусственным спутником Солнца. С помощью автоматических межпланетных станций, достигших Луны, Марса, Венеры, Юпитера, Сатурна и их спутников, получены ценные сведения о строении Солнечной системы и комет.

   Автоматическая межпланетная станция «Венера-13»

   АВТОМАТИ́ЧЕСКАЯ ТЕЛЕФÓННАЯ СТÁНЦИЯ (АТС), комплекс технических средств, предназначенных для временного автоматического соединения (коммутации) телефонных аппаратов (абонентов) телефонной сети и их разъединения по окончании переговоров. Соединение абонентных линий на АТС осуществляется на основании адресной информации (код номера вызываемого абонента), поступающей от телефонного аппарата вызывающего абонента. В первых телефонных сетях 19 в. для обеспечения разговоров абонентов «каждого с каждым» строили ручные телефонные станции (необходимая коммутация линий производилась вручную «телефонными барышнями»). В 1920—30-х гг. появились первые АТС, управляемые самими абонентами, набирающими нужный номер на своём телефонном аппарате. Одним из назначений АТС стала защита разговоров от подслушиваний телефонистками, поэтому первые АТС устанавливались в правительственных учреждениях, даже появилось название такой связи – «вертушка» по применяемым для набора номера вращающимся дисковым номераторам. До 1960-х гг. повсеместно применялись электромеханические АТС сначала с электродвигателями, затем – с шаговыми искателями и реле. В кон. 1960-х гг. на смену электромеханическим пришли электронные АТС. Они обеспечивают высокое качество связи, надёжность и существенно меньше потребляют электроэнергии, менее металлоёмки.
   Одна АТС может обслуживать от 10—100 (небольшие учрежденческие станции) до 10 000 абонентов (АТС в густонаселённых районах города). Управление АТС осуществляется с помощью ЭВМ, причём сложность современных программ управления АТС такова, что их стоимость обычно равняется стоимости всего оборудования станции. Применение ЭВМ позволило перейти к созданию т. н. интеллектуальных сетей связи, оказывающих различные «интеллектуальные» услуги абонентам, напр. переадресация вызова по любым заранее указанным номерам, разговор, оплачиваемый вызываемым абонентом, предоплата по сервисным телефонным картам, телеголосование и т. д. Современные электронные АТС позволяют начать организацию глобальной персональной связи: каждый житель Земли при рождении сможет получить свой телефонный номер, по которому с ним можно будет связаться независимо от его местоположения, глобальная система связи найдёт его в любом месте.

   АВТОМАТИ́ЧЕСКИЙ ОПРЕДЕЛИ́ТЕЛЬ НÓМЕРА (АОН), устройство, позволяющее автоматически определять номера телефона вызывающего абонента. Для осуществления этой функции номер вызывающего абонента запоминается на время разговора и по запросу сообщается по служебному каналу связи на АТС, с которой связан вызываемый абонент. Первоначально это устройство использовалось для начисления оплаты за междугородные переговоры, для взаиморасчётов с операторами междугородной связи. Учитывая заинтересованность многих потребителей в информации о вызывающем абоненте, некоторые телефонные аппараты начали комплектовать блоками, формирующими сигналы запроса на АТС и расшифровывающими на своём дисплее ответные сигналы, содержащие номер телефона, с которого поступил вызов.

   АВТОМАТИ́ЧЕСКИЙ ТЕЛЕФÓННЫЙ ОТВÉТЧИК, устройство, встроенное в телефонный аппарат или подключаемое к нему, которое по желанию абонента может ответить на вызов и записать передаваемое сообщение. Если в момент поступления вызова трубку телефонного аппарата не снимают, автоответчик включается и воспроизводит заранее наговоренный (обычно самим абонентом) текст с предложением записать передаваемое сообщение. По окончании записи телефонный ответчик выключается. Абонент может в любое время включить автоответчик на воспроизведение и прослушать все поступившие ему сообщения. Первые автоответчики создавались на основе диктофонов-магнитофонов; в современных автоответчиках применяются полупроводниковые запоминающие устройства. Аналогичный, но более широкий набор услуг представляют современные системы «голосовой почты», устанавливаемые на АТС. Сообщения абоненты могут прослушать, набрав известные им номера с любого телефона; «голосовая почта» может выполнять роль секретаря, напоминая о событиях, необходимых действиях, отправлять необходимые сообщения в заранее назначенные сроки по нужным адресам.

   АВТОМАТИ́ЧЕСКИЙ ФОТОАППАРÁТ, см. в ст. Фотографический аппарат.

   АВТОМАТИ́ЧЕСКОЕ РЕГУЛИ́РОВАНИЕ, автоматическое поддержание постоянства какой-либо физической величины – температуры, давления, уровня жидкости и т. д., – характеризующей технологический процесс, или её изменение по заданному закону (программное регулирование), или в соответствии с измеряемым внешним процессом (следящее регулирование). Осуществляется приложением управляющего воздействия к регулирующему органу объекта регулирования (напр., на задвижку, клапан). Для осуществления автоматического регулирования к регулируемому объекту подключается автоматический регулятор, вырабатывающий управляющее воздействие на регулирующий орган. Это управляющее воздействие вырабатывается регулятором в зависимости от разности между текущим значением регулируемой величины (температуры, давления, уровня жидкости и т. д.), измеряемой датчиком, и желаемым её значением, устанавливаемым задатчиком. Регулируемый объект и автоматический регулятор вместе образуют систему автоматического регулирования.
   Первые регуляторы осуществляли прямое регулирование, при котором датчик (измерительный орган) непосредственно воздействовал на регулирующий орган. Такое автоматическое регулирование было возможно только на машинах малой мощности, где для перемещения регулирующих органов (рычага, колеса) не требовалось больших затрат энергии. Позднее в цепь регулирования был введён усилитель (гидравлический, пневматический, электрический), что дало возможность реализовать непрямое регулирование с помощью исполнительного механизма. Оно повысило мощность воздействия регулятора на регулирующий орган.

   АВТОМАТИ́ЧЕСКОЕ УПРАВЛÉНИЕ, управление объектом (машиной, прибором, системой, процессом) в соответствии с заданным алгоритмом без непосредственного участия человека. Осуществляется с помощью технических средств, обеспечивающих автоматический сбор, хранение, передачу и переработку информации, а также формирование управляющих воздействий (сигналов) на объект управления.
   Автоматическое управление широко применяется для освобождения человека от непосредственного участия в управлении объектом, в т. ч. от работы в труднодоступных или опасных для здоровья условиях, для выполнения операций, требующих невозможных для человека скоростей обработки информации, для повышения производительности труда, качества и точности управления. Примерами автоматического управления могут служить автоматическое управление уровнем воды в барабане парового котла с помощью поплавкового регулятора, скорости вращения турбины с помощью центробежного регулятора, полётом самолёта с помощью автопилота.

   «АВТОМАШИНИ́СТ», автономная система автоматического управления движением поездов. Впервые создана в России в 1957 г. для пригородных электропоездов и поездов метрополитена. Предназначена для выполнения функций, которые обычно возлагаются на локомотивную бригаду: включение и выключение тяговых двигателей при регулировании времени хода по перегону, управление прицельным торможением на станциях, регулирование скорости движения и силы тяги локомотива, открывание и закрывание вагонных дверей, включение радиоинформатора и т. д.

   АВТОМОБИ́ЛЬ, самоходная транспортная машина, обычно на колёсном (реже полугусеничном) ходу, приводимая в движение собственным двигателем. Различают автомобили пассажирские (легковые, автобусы), грузовые, специальные (пожарные, санитарные, автокран, автолавка, рефрижератор, боевые машины пехоты и т. д.) и спортивные (багги, гоночные, напр. болиды «Формулы-1», раллийные). По проходимости автомобили подразделяют на дорожные, внедорожные (в т. ч. карьерные), повышенной проходимости и высокой проходимости. Автомобили с кузовами особой конструкции, предназначенные для перевозки определённых грузов, называются специализированными – лесовоз, фермовоз, цементовоз, бензовоз и др.

   Трёхколёсный автомобиль К. Бенца

   Автомобиль содержит двигатель, трансмиссию, ходовую часть, кузов, систему управления, электрооборудование, сервисные устройства. Двигатель может быть бензиновым (карбюраторный внутреннего сгорания), дизельным, газовым (на баллонном газе), электрическим, газотурбинным. Трансмиссия представляет собой совокупность устройств, передающих вращающий момент от двигателя к ведущим колёсам (гусеницам). В состав трансмиссии входят собственно двигатель, механизм сцепления, коробка передач (скоростей), карданная передача, главная передача (дифференциальный механизм, дифференциал). По компоновке основных агрегатов различают автомобили с передним или задним расположением двигателя, с приводом на задние или(и) передние колёса. Ходовая часть состоит из рамы, на которой устанавливают остальные части и узлы автомобиля (у многих легковых автомобилей нет рамы, её функции выполняет кузов), подвесок, осей (мостов переднего и заднего) и движителей. Система управления служит для изменения направления и скорости движения автомобиля, в неё входят рулевой механизм с рулевой колонкой, тормозной механизм, регулятор подачи топлива в двигатель, переключатель скоростей. Электрооборудование состоит из источников тока (аккумуляторной батареи и электрогенератора, приводимого в действие от главного двигателя), осветительных приборов внутреннего и наружного освещения (фары, подфарники, стоп-сигналы, сигналы поворота, габаритные огни), звуковой сигнализации, системы зажигания. К сервисным устройствам относятся приборы вентиляции и отопления, кондиционер, радиоприёмник, магнитофон (плеер), стеклоочистители, видеомагнитофон и телевизионные мониторы (в туристических и междугородных автобусах) и др.
   Автомобили выпускают во многих странах. Больше всего в Японии, США, Франции, Республике Корея, Испании, Великобритании, Бразилии, Италии. Крупнейшие автомобильные компании (фирмы, концерны) представляют собой транснациональные корпорации: «Дженерал моторс», «Форд мотор», «Тойота мотор», «Фольксваген», «Рено/Ниссан», «Даймлер/Крайслер», «Пежо/Ситроен», «Хонда», «Хёндэ/Киа», «Фиат», «Мицубиси хэви индастрис», «Бритиш мотор холдингс», «Воксхолл моторс». В России автомобили выпускают автозаводы в Тольятти («Ваз», «Лада», «Нива»), Нижнем Новгороде («Волга», ГАЗ, «Газель»), Москве (ЗИЛ), Ижевске («Иж москвич») и др.

   Схема расположения основных узлов автомобиля «Фольксваген-Гольф»:
   1 – двигатель; 2 – воздушный фильтр; 3 – радиатор; 4 – полуось; 5 – аккумуляторная батарея; 6 – передний рабочий тормоз; 7 – рулевое управление; 8 – передняя амортизационная стойка; 9 – задняя подвеска; 10 – глушитель; 11 – амортизатор; 12 – задний рабочий тормоз

   Попытки создания самодвижущихся повозок относятся к 16–17 вв. Но лишь в 1769—70 гг. Ж. Кюньо во Франции, а спустя несколько лет У. Мёрдок и Р. Тревитик в Англии построили первые автомобили, на которых были установлены паровые машины. Широкое распространение автомобиль получил после изобретения в 1860 г. французским механиком Э. Ленуаром двигателя внутреннего сгорания. В 1885 г. немецкий инженер Г. Даймлер построил мотоцикл с бензиновым двигателем, а его соотечественник К. Бенц в 1886 г. создал трёхколёсный автомобиль с таким же двигателем. В 1890-е гг. во Франции появились первые автомобили – «Панар-Левассор» и «Де Дион-Бутон», в США построил свой первый автомобиль Г. Форд. Первым легковым автомобилем, выпущенным в России, был «Руссо-Балт» (Рига, Латвия, 1908 г.), грузовым – АМО-Ф-15 (Москва, 1924 г.).

   Автомобильный двигатель

   За 100 лет существования автомобиль стал самым распространённым транспортным средством. Ежегодно в мире выпускается 54–59 млн. разнообразных автомобилей; в т. ч. св. 25 % грузовых автомобилей и автобусов. Бoльшая часть добываемой в разных странах нефти перерабатывается на бензин и дизельное топливо для удовлетворения нужд автомобильного транспорта.

   АВТОМОБИ́ЛЬНАЯ ДОРÓГА, специально обустроенная или приспособленная для движения автомобильного транспорта полоса земли. Представляет собой сложное инженерное сооружение. Состоит из нескольких основных элементов: земляного полотна проезжей части, обочины или тротуара, разделительной полосы. Строительство дороги начинается с подготовительных работ: очистки местности от леса, камней, кустарников и т. д. Затем автогрейдеры, скреперы или бульдозеры приступают к созданию земляного полотна: формируют профиль дороги, устраивают насыпи и выемки, уплотняют, перемешивают и разравнивают грунт. На подготовленное полотно укладывают и уплотняют слои основания дорожной одежды. Это может быть песок, щебень или гравий, а может быть и цементно-бетонное основание. Последнее наиболее прочно и долговечно. Дороги с таким основанием выдерживают движение автомобилей практически любой грузоподъёмности. После этого приступают к устройству покрытия. Прежде асфальтобетонную смесь укладывали вручную лопатами, теперь это делает асфальтобетоноукладчик. Вслед за ним идут катки дорожные, которые 25–30 раз проходят взад и вперёд по одному и тому же месту и делают покрытие дороги твёрдым и совершенно ровным. Если покрытие дороги имеет большую ширину, асфальтоукладчик выкладывает асфальтобетонную массу несколькими параллельными полосами. На поверхности проезжей части наносят линии разметки, служащие для организации движения. Разделительная полоса часто выполняется в виде газона, барьера и т. п. Боковые кюветы используются для отвода воды. Для безопасной езды автомобильную дорогу оборудуют дорожными знаками, указателями, осветительными приборами. Пересечение нескольких автомобильных дорог на одном уровне называется перекрёстком.

   Автомобильная дорога

   В ряде случаев на пересечении дорог сооружают многоуровневые развязки с подъездными путями. Продольные уклоны (спуски и подъёмы), а также закругления на поворотах устраивают с учётом безопасного движения транспортных средств в реальном диапазоне скоростей. Автомобильная дорога, предназначенная для массового скоростного движения, называется автомагистралью или автострадой. Такая дорога отличается большой протяжённостью и высокой пропускной способностью. Она имеет не менее четырёх полос движения (по две в каждую сторону), многоуровневые развязки, асфальтобетонное покрытие.

   АВТОМОБИ́ЛЬНЫЙ ПОЛИГÓН, участок местности, оборудованный для испытаний автомобилей.
   В 1924 г. в США фирмой «Дженерал моторс» был построен первый в мире автополигон. В том же году появился полигон и во Франции. Отечественный Центральный научно-исследовательский полигон существует с 1964 г. Оборудование его даёт возможность проводить испытания автомобилей различных типов в условиях, гарантирующих сопоставимость результатов, полученных в разное время и обеспечивающих безопасность работы. Длительные скоростные испытания проводятся на кольцевых скоростных дорогах, имеющих подъёмы и спуски, типичные для автомагистралей. Топливная экономичность, тягово-скоростные и тормозные качества автомобилей проверяют на т. н. динамометрической дороге, имеющей прямолинейную, абсолютно горизонтальную поверхность. Для испытаний на долговечность оборудуются маршруты дорог с различными неровными твёрдыми покрытиями, в частности «бельгийская мостовая» – брусчатка, воспроизводящая старые мощёные дороги Европы. Пробег автомобиля ок. 1600 км по такой дороге достаточен для выявления всех возможных дефектов, которые могут встретиться при его эксплуатации в обычных дорожных условиях. Также имеется комплекс специальных дорог для испытаний на плавность хода, шумность, управляемость и устойчивость и т. п. Предусматриваются и специальные сооружения: водяные и грязевые бассейны, устройства для испытаний автомобилей на безопасность (столкновение с неподвижным препятствием, опрокидывание и т. д.), препятствия для оценки проходимости, пылевые и климатические камеры.

   АВТОМОТРИ́СА, моторный самоходный вагон, приводимый в движение двигателем внутреннего сгорания (чаще дизельным). Пассажирские автомотрисы предназначаются для служебных поездок (напр., инспекционных, доставки ремонтных бригад к месту работы), а также для пассажирских перевозок на железнодорожных участках с малыми пассажиропотоками. С 1970-х гг. термином «автомотриса» обозначают в основном автодрезины (см. Дрезина) с дизельными двигателями. К автомотрисе можно прицеплять грузовой подвижной состав массой до 10 т, а также один или два прицепных пассажирских вагона с сидячими местами. Две автомотрисы с такими вагонами образуют поезд. Существуют и специальные монтажные автомотрисы, применяемые при сборке контактной сети железнодорожных путей. Они оснащены площадками с гидравлическим приводом, управляемым из кабины, могут подниматься на высоту до 7–9 м и поворачиваться на угол до 180°. Кроме того, они имеют крановые установки или подъёмные стрелы и комплекты электрифицированных инструментов. Скорость, развиваемая автомотрисой, 80—120 км/ч.

   Монтажная автомотриса

   АВТОПИЛÓТ, автоматическая система управления самолётом, вертолётом, ракетой и т. п., обеспечивающая сохранение заданного режима полёта. Представляет собой комплекс автоматических устройств, каждое из которых предназначено для сохранения (стабилизации) одного определённого параметра, напр. скорости полёта, углов крена и тангажа, курса, высоты. При отклонении какого-либо параметра от заданного значения в соответствующем автомате вырабатывается сигнал, пропорциональный данному отклонению. Этот сигнал после необходимых преобразований (дешифрирования, усиления, квантования и т. д.) через исполнительные механизмы (сервопривод) воздействует на органы регулирования двигателей и рули управления летательного аппарата до тех пор, пока не будет устранена причина отклонения. Таким образом автопилот стабилизирует полёт летательного аппарата без вмешательства пилота.

   АВТОПОГРУ́ЗЧИК, самоходная подъёмно-транспортная машина для погрузочно-разгрузочных операций и перемещения грузов по территории предприятий, складов, стройплощадок и т. п. Основное рабочее оборудование автопогрузчика – грузоподъёмник, представляющий собой вертикальную раму, внутри которой перемещается каретка с установленным на ней набором съёмных грузозахватных приспособлений. Перемещение и привод грузоподъёмных механизмов автопогрузчика осуществляются двигателем внутреннего сгорания или электродвигателем, питаемым от батареи аккумуляторов; в этом случае машина носит название «электропогрузчик». В конструкции автопогрузчиков широко применяются гидравлические системы. Рабочее оборудование имеет обычно объёмный гидропривод, а в механизмах передвижения применяются механические, электрические, гидродинамические трансмиссии или мотор-колёса.

Автопогрузчик

АВТОПÓЕЗД, транспортное средство, состоящее из тягача и прицепного звена. Используется для повышения производительности грузовых перевозок, а также для транспортировки крупногабаритных и длинномерных грузов. В качестве прицепного звена используются прицепы, полуприцепы и другие безмоторные транспортные средства. Прицепы и полуприцепы могут иметь ведущие оси (активные оси) с приводом от двигателя тягача. Для обозначения автопоезда применяются опознавательные знаки – три фонаря жёлтого цвета, установленные в ряд на крыше кабины тягача.

   Автопоезд

   АВТОСТÓП, система путевых и локомотивных устройств, которая включается и останавливает поезд в том случае, если машинист по какой-либо причине не заметил и проехал запрещающий сигнал светофора. Автостоп может действовать в определённых точках пути (такой автостоп называют точечным). «Точками» являются места установки светофоров в системе автоблокировки. Одна из первых систем механического автостопа с автоматической локомотивной сигнализацией, дублирующей показания светофора в кабине машиниста, была разработана в СССР в 1937 г. Она получила высшую награду – Гран-при на Всемирной выставке в Париже (1937). Автостопами в России оборудованы все линии метрополитена.

   «АВТОСТÓП», вид туризма, когда турист путешествует попутным транспортом, чаще всего – автомобильным. Человек, пользующийся «автостопом», называется «автостопщиком» или «хичхайкером» (от английского hitch-hiking – бесплатное путешествие на автомобиле). Останавливая попутный автомобиль («попутку»), он «голосует» на дороге рукой с поднятым большим пальцем. Существуют спортивные клубы «автостопщиков». Их члены организуют путешествия, в т. ч. и международные, а также устраивают соревнования («гонки») на скорость передвижения по определённому маршруту с использованием «автостопа».

   АВТОСЦÉПКА, автоматически действующее устройство, с помощью которого вагоны соединяются между собой и с локомотивом. Автосцепка служит также для амортизации соударения вагонов при движении, остановках и при манёврах. Автосцепка состоит из двух механизмов, симметрично размещаемых на торцах вагонов (локомотивов). Соединение частей автосцепки происходит без участия человека – при соударении вагонов половинки сцепки автоматически соединяются и удерживаются в таком положении специальным устройством, называемым замкодержателем. Расцепляют механизмы автосцепки вручную при помощи расцепного привода, рукоятка которого находится сбоку вагона. Таким образом автосцепка обеспечивает полную безопасность сцепщиков при составлении поездов. На российских железных дорогах автосцепка вагонов и локомотивов впервые применена в 1932 г., а в 1935—57 гг. на автосцепку был переведён уже весь подвижной состав.

   АВТОТРАНСФОРМÁТОР, электрический трансформатор, имеющий одну обмотку с несколькими выводами для подключения к источнику переменного тока и к нагрузке. Для понижения напряжения источник тока (первичное напряжение) подключается ко всей обмотке, а вторичное напряжение (для нагрузки) снимается с части её витков (между отводом и одним из крайних выводов обмотки). Для повышения напряжения сеть и нагрузка подключаются соответственно к части обмотки и ко всей обмотке. В автотрансформаторе как вся обмотка в целом, так и каждая её часть электрически соединяются с источником питания (или электрической сетью), что создаёт опасность поражения электрическим током при прикосновении к проводникам или выводам автотрансформатора. Мощные автотрансформаторы применяются для связи электрических цепей, имеющих близкие значения напряжений, маломощные (часто регулируемые плавно или ступенчато) – в лабораторной практике.

   Электрическая схема автотрансформатора:
   U -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– высокое напряжение; W -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– обмотка высокого напряжения; U -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– низкое напряжение; W -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– обмотка низкого напряжения

   АГЛОМЕРАЦИÓННАЯ МАШИ́НА, установка ленточного (конвейерного) типа, предназначенная для производства агломерата. Первая ленточная агломерационная машина конструкции А. Дуайта и Р. Ллойда (США) была введена в эксплуатацию в 1911 г. Ленточная машина представляет собой замкнутую цепь движущихся спекательных тележек-паллет, перемещающихся по рельсам. На стальной раме каждой паллеты монтируют три ряда колосников. Таким образом, паллета представляет собой движущуюся колосниковую решётку. На неё укладывается агломерационная шихта. Топливо, входящее в состав шихты, воспламеняется с помощью газового горна. Процесс горения топлива и спекания агломерата происходит вследствие просасывания воздуха через спекаемый слой с помощью вентилятора (эксгаустера), создающего разрежение под колосниковой решёткой.

   Агломерационная машина

   АГЛОМЕРÁЦИЯ железорудных материалов, основной способ окускования мелкодисперсных железорудных материалов и железосодержащих отходов производства. Изобретённый в 1887 г. Ф. Геберлейном и Т. Хантингтоном (Англия), процесс первоначально использовался в цветной металлургии для окускования сульфидных руд. Для обработки железных руд он был впервые применён в 1906 г. А. Дуайтом и Р. Ллойдом (США).
   В шихту агломерационного процесса, помимо железорудных материалов, входят флюсующие добавки (как правило, известняк и доломит) и твёрдое топливо (коксовая мелочь и плотный каменный уголь – антрацитовый «штыб»). В процессе агломерации достигаются температуры 1500–1600 °C, при которых шихтовые материалы плавятся, а затем в ходе охлаждения кристаллизуются (затвердевают) с образованием агломерационного «пирога». Для получения кусков размером 10–40 мм агломерационный «пирог» подвергают дроблению. Агломерат – продукт агломерации, основной вид железорудных материалов, используемых при производстве чугуна. Содержание железа в агломерате составляет от 55 до 65 %.

   АГРИ́КОЛА (agricola) Георг (настоящая фамилия Бауэр) (1494–1555), немецкий учёный в области горного дела, минералогии и металлургии. На основе изучения трудов античных авторов по геологии, а также собственных наблюдений обобщил и систематизировал опыт горного производства и заложил научные основы поисков месторождений полезных ископаемых, их разработки, обогащения руд, пробирного анализа и металлургии. Описал 20 новых минералов, предложил методы определения минералов по внешним признакам. Его сочинение «О горном деле и металлургии» (12 книг, 1550 г.) служило практическим пособием вплоть до 18 в. Как врач одним из первых проследил влияние условий труда на здоровье работающих.

Г. Агрикола

АДМИНИСТРАТИ́ВНЫЙ САМОЛЁТ, небольшой самолёт (на 6—20 пассажиров), предназначенный для перевозки официальных лиц, бизнесменов, представителей фирм и компаний, а также принадлежащих этим организациям грузов. От обычных пассажирских самолётов отличается более комфортабельной кабиной-салоном, оборудованной аудио – и видеоаппаратурой, средствами спутниковой связи, персональными компьютерами и другой техникой, необходимой для работы во время полёта. Нередко в салоне самолёта отдельно выделяют личные кабинеты и комнаты для отдыха. Как правило, административные самолёты являются собственностью организаций, а экипажи состоят в их штатах. Административные самолёты получили распространение в 1950-х гг. в США, Канаде, Франции, Бразилии, а затем и в других странах. Наиболее популярны административные самолёты авиационных фирм «Бич», «Цесна», «Гольфстрим аэроспейс», «Лирджет» (США), «Канадэр» (Канада), «Дассо авиасьон» (Франция), «Бритиш аэроспейс» (Великобритания).

   Административный самолёт «Гжель»

   АКАДЕМИ́ЧЕСКИЕ СУДÁ, лёгкие спортивные гребные суда с узкими, удлинёнными корпусами, вращающимися уключинами, размещёнными на выносах (кронштейнах) с внешней стороны корпуса, и продольно-подвижными банками (сиденьями). Различают гоночные и учебные виды академических судов. Каждый из видов в зависимости от количества гребцов делится на классы (одиночки, двойки, четвёрки, восьмёрки), которые, в свою очередь, могут быть разряда «клинкер» или «скиф». Разряд судна определяется конструктивными особенностями обшивки: у «скифов» обшивка безнаборная, выполненная из фанеры и шпона, у «клинкера» обшивка делается наборной – из досок, собранных внакрой или встык. Учебные суда, в отличие от гоночных, имеют большую прочность, массу и большую ширину (обеспечивающую большую остойчивость).
   Академические суда могут строиться для распашной или парной гребли. При распашной гребле спортсмен гребёт одним веслом, а при парной – двумя вёслами. Все суда, кроме одиночки и двойки парной, имеют рулевое устройство. Академические суда различают по размерам и количеству посадочных мест. Напр., длина одиночки – 8 м, двойки распашной с рулевым – 11 м, четвёрки распашной без рулевого – 12.8 м, а восьмёрки – 18.5 м.
   Академическое судно (лодка) состоит из корпуса, рулевого устройства, оборудования и принадлежностей. Корпус судна состоит из продольных (киль и привальные брусья) и поперечных (силовые шпангоуты – костыли и лекальные шпангоуты) связей, обшивки бортов, днища и палубы. Обшивка гоночных судов делается гладкой, из водостойкой фанеры, снаружи покрывается нитролаками или стеклотканью, пропитанной нитролаком, и имеет зеркальную поверхность. Рулевое устройство состоит из пера с баллером и штуртроса – стального или капронового шнура. Оборудование академических судов состоит из выносных уключин, подвижных банок и перестанавливающихся подножек. К арматуре академических судов относятся волноотражатели, оковки форштевня и рулевого устройства, литой резиновый шар, устанавливаемый на форштевне, гнездо для вымпела и др. Вёсла академических судов делятся на парные и распашные. Весло справа от гребца называется правым или загребным, слева – левым или баковым. Весло имеет строго определённую форму и состоит из рукоятки, стержня, шейки и лопасти с оковкой на конце, а также манжеты и каблука, устанавливаемых между рукояткой и стержнем. Манжета входит в уключину, каблук обеспечивает нужное соотношение длин рукоятки и стержня. Рукоятка, стержень, шейка и лопасть делаются цельными и склеиваются из реек древесины. Манжеты – кожаные или пластиковые, каблук – из алюминия или капрона. Размеры и масса вёсел для академических судов: распашное – масса 3.7–4.0 кг, длина 3750–3900 мм, ширина лопасти 160–200 мм; парное – масса 2.0–2.2 кг, длина – 3000–3200 мм, ширина лопасти 160–180 мм.
   Академические суда как тип спортивных судов сформировались в 19 в. Уже в 1830 г. англичанин Гласнер применил металлические выносы. К 40-м гг. сложились классы судов: восьмёрка, четвёрка распашная с рулевым, двойка парная и распашная с рулевым, одиночка без рулевого. В 1844 г. в Англии появляется конструкция «скиф». С 1871 г. стали применяться подвижные банки. С сер. 40-х гг. 19 в. устанавливаются вращающиеся уключины. Начиная с 80-х гг. основное внимание уделяется совершенствованию обводов корпуса и облегчению конструкции судна. Академические суда, построенные в кон. 19 в., по ходовым качествам мало в чём уступают современным судам.

   АКВАЛÁНГ, легководолазное снаряжение с открытой схемой дыхания, в котором свежий воздух непрерывно подаётся человеку из баллонов через дыхательный автомат, а выдох осуществляется в воду. Изобретение Ж. Кусто и Э. Ганьяна (1943 г., Франция). Акваланг получил широкое распространение благодаря простоте использования и высокой надёжности при выполнении подводных исследований, на судах, спасательных станциях, в спортивных целях, для подводной охоты и отдыха и др.
   Основными элементами акваланга являются баллоны сжатого воздуха, закреплённые ремнями за спиной пловца, дыхательный автомат, обеспечивающий подачу воздуха из баллонов при вдохе и выпуск выдыхаемого воздуха в воду, редуктор, понижающий давление воздуха после выхода из баллонов. В отличие от аппаратов с замкнутым циклом дыхания, в акваланге исключается возможность изменения нормального давления кислорода и накопления углекислоты, и как следствие – кислородное и углекислотное отравления. Акваланг обычно применяется для дыхания под водой на глубинах до 40 м, т. к. погружение на большую глубину связано с опасностью гипербарического (азотного) наркоза. Наркотическое действие азота может развиваться с глубин 20–25 м, но чаще оно наблюдается при погружении на глубину более 40 м. Выпускаются десятки разновидностей аквалангов, которые отличаются вместимостью баллонов (от 1 до 10 л), максимальным давлением воздуха (от 20 до 60 МПа), максимальной глубиной погружения пловца (от 20 до 60 м) и др. Акваланги в зависимости от модификации могут использоваться без гидрокомбинезона или с гидрокомбинезонами разных моделей, а именно с открытой лицевой частью, со шлемом, с маской. Плавучесть аквалангиста регулируется при помощи грузов и поддерживается близкой к нулевой, а при работе на грунте – отрицательной.

   Акваланг:
   1 – баллоны с воздухом; 2 – дыхательный автомат; 3 – оголовье; 4 – ремни крепления

   АКВЕДУ́К, специально сооружённый водовод, по которому вода течёт сама, без дополнительных приспособлений, из расположенного выше источника. Акведуком называют также мост над оврагом, рекой, долиной, построенный не для езды по нему, а для подачи воды. Первые подземные и надземные акведуки строились уже во времена крито-микенской цивилизации в 17–15 вв. до н. э.
   С 4 в. до н. э. сохранилась часть водопроводной системы Древнего Рима, общая длина которой составляла 436 км, из которых 55 км – мостовые сооружения. Некоторые из акведуков, дошедшие до наших дней, поражают воображение. Таков, напр., Пон-дю-Гар неподалёку от французского г. Нима. Возведённый из трёх рядов каменных арок, установленных друг на друга, он перебрасывает воду через 270-метровую долину р. Гардон на высоте 49 м. Существуют и поныне действующие акведуки – напр., акведук близ Сеговии в Испании исправно снабжает город водой начиная с 109 г. н. э. Современные акведуки строятся в основном на оросительных системах и для пропуска воды над другими инженерными сооружениями, напр. над горными автомобильными или железными дорогами.

   Акведук

   АККУМУЛЯ́ТОР ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, гальванический элемент многоразового использования, в котором происходит накопление электрической энергии за счёт превращения в химическую с целью дальнейшего использования после обратного преобразования из химической в электрическую. Аккумуляторы состоят из положительного электрода – анода, отрицательного электрода – катода и электролита. Самый распространённый в наши дни свинцовый аккумулятор содержит две группы свинцовых пластин (2 электрода), покрытых оксидом свинца, опущенных в электролит – разбавленную серную кислоту. При подключении аккумулятора к источнику постоянного тока на электроде, присоединённом к аноду источника тока, из электролита выделяется кислород, который окисляет оксид свинца в пероксид свинца. На электроде, подключённом к катоду источника тока, выделяется водород, восстанавливающий оксид свинца в чистый свинец. Этот процесс называется зарядкой аккумулятора, на него расходуется электрическая энергия. Но она не исчезает бесследно, а переходит в химическую энергию, в результате между электродами образуется разность потенциалов. При разряде аккумулятора происходит обратный процесс: аккумулятор отдаёт запасённую электрическую энергию, а на пластинах-электродах вновь образуется оксид свинца.
   Пластины аккумулятора не обязательно делать из свинца. Широко применяются такие пары химически различных металлов, как кадмий и никель, железо и никель, серебро и цинк. Отличаются аккумуляторы и составом электролита – напр., используется не кислота, а щёлочь.
   Аккумуляторы и аккумуляторные батареи применяют в качестве автономных источников электроэнергии на транспорте, в навигационных приборах, космических аппаратах, радиоэлектронной аппаратуре, в бытовых и медицинских приборах и др.

   Аккумулятор:
   1 – электролит; 2 – электроды; 3 – корпус

   АКТИ́ВНАЯ ЗÓНА ядерного реактора, часть пространства внутри ядерного реактора, где размещается ядерное топливо (тепловыделяющие элементы); в активной зоне протекает контролируемая цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов (урана, плутония), сопровождающаяся выделением большого количества теплоты. Тепловыделяющие элементы находятся в активной зоне обычно в виде блоков или стержней. Пространство вокруг тепловыделяющих элементов и между ними заполнено замедлителем – материалом, тормозящим нейтроны. Выделяющиеся из ядер нейтроны имеют большую скорость; при торможении замедлителем их кинетическая энергия превращается в тепловую. В качестве замедлителей нейтронов чаще всего применяют графит, обычную и тяжёлую воду, органические жидкости. Через активную зону проходит также теплоноситель, который служит для отвода выделяющегося тепла. Это могут быть вода, водяной пар, инертный газ, жидкий металл (напр., натрий), которые омывают тепловыделяющие элементы и уносят тепло для дальнейшего использования (напр., в парогенераторе). Чаще всего активная зона имеет вид цилиндра, окружённого отражателем нейтронов и мощной многослойной защитной оболочкой.

   АКУСТИ́ЧЕСКАЯ СИСТÉМА, устройство для воспроизведения звука, состоящее обычно из нескольких громкоговорителей, размещённых в одном общем корпусе. Акустические системы входят в комплекты большинства электрофонов, магнитофонов и музыкальных центров, широко применяются в сочетании с электромузыкальными инструментами, а также в составе звуковоспроизводящей аппаратуры в кинотеатрах и концертных залах.
   К основным показателям, характеризующим акустические системы, относятся номинальная мощность и диапазон воспроизводимых частот. Номинальная мощность определяет максимальную громкость звука, воспроизводимого без искажения. Выпускаются акустические системы мощностью от 2 до 100 Вт и более. Номинальную громкость звука в комнате средних размеров обеспечивают акустические системы мощностью 2–4 Вт. Но лучше пользоваться более мощными системами (10–20 Вт), т. к. при той же средней громкости звучания они позволяют воспроизводить больший диапазон громкости звука без искажений. От диапазона воспроизводимых звуковых частот зависит качество звучания, возможность воспроизведения звуковых оттенков.
   Изготовление громкоговорителей, способных в одиночку воспроизводить весь диапазон звуковых частот, технически сложно и дорого. Поэтому акустические системы комплектуют двумя-тремя громкоговорителями, каждый из которых воспроизводит звуки своего частотного диапазона (полосы частот). Так, двухполосная акустическая система обычно содержит два громкоговорителя с диапазонами частот, напр., 25 Гц – 5 кГц и 3 кГц – 15 кГц, трёхполосная система – три громкоговорителя с диапазонами частот 18 Гц – 1 кГц, 500 Гц – 5 кГц и 3 кГц – 18 кГц. Некоторые акустические системы (их называют активными), помимо громкоговорителей, содержат усилители электрических колебаний с элементами коррекции уровня звука в разных частных диапазонах.

   АКУСТИ́ЧЕСКИЕ МАТЕРИÁЛЫ, предназначаются для снижения уровня шума в помещениях. Подразделяются на звукопоглощающие и звукоизоляционные. Звукопоглощающие материалы применяют чаще всего для обшивки стен и потолков внутри зданий. По характеру поглощения звука они делятся на пористые (лёгкий бетон, пеностекло) и пористо-упругие (минеральная вата, стекловолокно, асбестоцемент, древесноволокнистые плиты и т. д.). Звукоизоляционные материалы применяют гл. обр. в виде прослоек в перекрытиях, во внутренних, наружных стенах и перегородках для гашения ударных шумов, проникающих через перекрытие (напр., при хождении по полу), вибрации (от работы машин) и т. д. Это, как правило, эластичные рулонные или плиточные материалы на основе минеральной ваты, стекловаты, асбестового картона, резины и т. п.

   АЛГОРИ́ТМ, способ (программа) решения вычислительных и других задач, точно предписывающий, как и в какой последовательности получить результат, однозначно определяемый исходными данными. Слово «алгоритм» происходит от имени узбекского математика Мухаммеда аль-Хорезми (латинизированное Algorithmi), жившего в 9 в. Алгоритм – одно из основных понятий математики и кибернетики. В вычислительной технике для описания алгоритма используются языки программирования. Однако алгоритм – это не только чисто математическое понятие. Каждый человек ежедневно решает задачи, для выполнения которых используется тот или иной алгоритм, сформулированный в виде ряда однозначных предписаний. Примерами могут служить правила пользования телефоном-автоматом или рецепт приготовления того или иного блюда.

   АЛЬТИМÉТР, то же, что высотомер.

   АЛЮМИ́НИЙ, al, серебристо-белый металл, химический элемент III группы периодической системы (ат. н. 13, ат. масса 26.98). По распространённости занимает первое место среди металлов. В свободном виде в природе не встречается. Чистый алюминий впервые выделил в 1825 г. датский учёный К. Эрстед. Способ промышленного производства алюминия впервые предложил французский химик А. Сент-Клер Девиль (1856). Получают Al электролизом растворов глинозёма Al₂О₃ в расплавленном криолите Nа₃AlF6 при 950 °C (катод – под электролизной ванной, анод – угольные блоки, погружённые в электролит).
   Плотность Al 2699 кг/мі; температура плавления 660 °C, температура кипения ок. 2452 °C. Относится к химически активным металлам. На воздухе покрывается тонкой прочной плёнкой оксида, препятствующей дальнейшему окислению. При повышенных температурах реагирует со многими химическими элементами. Отличается высокой коррозионной стойкостью в пресной и морской воде, не взаимодействует с органическими кислотами (уксусной, лимонной, винной) и пищевыми продуктами. При нагревании восстанавливает оксиды других металлов до металлов (алюмотермия). Легко поддаётся ковке, прокатке, штамповке. Отличается высокой электропроводностью, уступая лишь серебру, меди и золоту; его удельное электрическое сопротивление 0.0265 мкОм·м.; теплопроводность 1.24 · 10–3 Вт/(м·К). Слабо парамагнитен. При охлаждении ниже 120 К его прочность, в отличие от большинства металлов, возрастает, а пластичность не меняется. Сплавы Al отличаются малой плотностью (до 3000 кг/мі), хорошей электро – и теплопроводностью, жаропрочностью, стойкостью к коррозии, хорошо поддаются механической обработке. Подразделяются на деформируемые и литейные сплавы. Из деформируемых сплавов низкой прочности, [1 - Al-Mg (магналии), Al-Mg-Si (авиали), Al-Mn] изготовляют листы, проволоку, рамы, окантовки, фольгу, пищевые контейнеры; сплавы средней прочности [2 - Al-Cu-Mg (дуралюмины), жаропрочные Al-Cu-Mg-Si, Al-Cu-Mg-Fe-Ni, Al-Li-Mg] используются как конструкционные материалы, работающие при низких температурах, и для изготовления элементов двигателей; из высокопрочных сплавов [3 - Al-Cu-Mg-Zn, Al-Cu-Mg-Si-Mn-Zr, Al-Cu-Li] изготовляют детали машин и конструкций, работающих при высоких температурах и под большой нагрузкой (винты вертолётов и самолётов, крылья самолётов). Среди литейных сплавов выделяют жаропрочные (Al-Cu-Si-Mg-Ni) для работы при температурах до 400 °C, коррозионностойкие (Al-Mg), работающие в морской воде, высокопрочные [4 - Al-Si (силумины) и Al-Si-Cu-Mg-Mn] малопроницаемые для жидкостей и газов и выдерживающие давление до 25 МПа. Широкое применение находят также порошковые сплавы, которые получают распылением жидкого алюминия в воздухе или инертной среде при высокой скорости охлаждения.

   Схема электролизёра для получения металлического алюминия

   АМОРТИЗÁТОР, устройство, применяемое в машинах и сооружениях для смягчения ударов, гашения вибраций и защиты от больших нагрузок. Амортизатор гасит колебания автомобиля при движении по неровной дороге, смягчает ударную нагрузку на шасси при посадке самолёта, обеспечивает плавную работу двигателей, станков и т. д. Амортизаторами служат рессоры, торсионы, пружины, резиновые прокладки, а также устройства, в которых функцию амортизатора выполняют жидкости и газы. В транспортных машинах, развивающих большие скорости, амортизаторы всегда применяются совместно с демпферами.

   АМПЕРМÉТР, электроизмерительный прибор для измерения силы постоянного и(или) переменного тока; в электрическую цепь включается последовательно. Шкала амперметра градуируется в мкА, мА, А или кА. Для расширения пределов измерения амперметр включают параллельно с шунтом (при постоянном токе) или через измерительный трансформатор (при переменном токе). Для измерения силы постоянного тока применяют магнитоэлектрические амперметры, переменного тока – электромагнитные, электродинамические, выпрямительные, термоэлектрические амперметры. Различают аналоговые амперметры, у которых подвижная часть прибора со стрелочным указателем поворачивается на угол, пропорциональный измеряемой силе тока, и цифровые, в которых измеренная величина силы тока отображается в виде числа на цифровом индикаторе.

Щитовой амперметр со стрелочным указателем

АМФИ́БИЯ, машина повышенной проходимости, способная двигаться как по суше, так и по воде. Автомобиль-амфибия имеет увеличенный объём герметизированного кузова, который иногда для лучшей плавучести дополняется навесными поплавками. Передвижение по воде осуществляется с помощью гребных винтов или водомётов, а в ряде случаев – за счёт вращения колёс. Поворот выполняется посредством руля лодочного типа или разворотом сопла водомёта. Скорость на плаву составляет 6–8 км/ч. Существуют амфибии различных типов и назначений: от особо малых до самоходных понтонов, способных перевозить многотонные грузы.

   Автомобиль-амфибия

   АНÁЛОГОВАЯ ВЫЧИСЛИ́ТЕЛЬНАЯ МАШИ́НА (АВМ), вычислительная машина для воспроизведения (моделирования) определённых соотношений между непрерывно изменяющимися физическими величинами (машинными переменными) – аналогами соответствующих исходных переменных решаемой задачи. Наиболее распространены электронные АВМ, в которых машинными переменными служат электрическое напряжение и сила тока, а искомые соотношения моделируются физическими процессами в электрических цепях. Применяются для решения дифференциальных уравнений, описывающих механические, электрические, тепловые, магнитные, гидравлические и другие системы.

   АНÁЛОГО-ЦИФРОВÓЙ ПРЕОБРАЗОВÁТЕЛЬ (АЦП), устройство для автоматического преобразования аналогового (непрерывно изменяющегося во времени) сигнала в эквивалентный ему дискретный сигнал, выраженный в цифровом коде (обычно в двоичной системе счисления). Преобразование непрерывного сигнала (величины) в цифровой код состоит из двух последовательно выполняемых операций – квантования и кодирования. При квантовании непрерывно изменяющаяся величина преобразуется в последовательность её мгновенных значений, выделяемых, напр., через равные малые промежутки времени (шаг квантования). Полученные мгновенные значения в совокупности отображают исходную величину, причём тем точнее, чем меньше шаг квантования. Операция кодирования заключается в измерении мгновенных значений переменной величины и присвоении им (в соответствии с принятой шкалой оценок) цифрового кода. Напр., при измерении переменного напряжения цифровым вольтметром измеренное значение квантуется по уровню с установленным для данного прибора шагом квантования. Каждый шаг квантования условно приравнивается к целому числу, напр. к 1, пять шагов – к 5, сто шагов – к 100 и т. д. Если установить шаг квантования равным 0.1 В, то напряжению в 1 В будет соответствовать число 10.1, 5 В – 15, а 220 В – 2200; или в двоичном коде: 1В – 1010.1, 5 В – 1111.220 В – 11 011 100.

   АНЕМÓМЕТР, прибор для измерения скорости ветра и газовых потоков по числу оборотов вращающейся вертушки. Основные виды анемометра: крыльчатый, применяемый в трубах и каналах вентиляционных систем для измерения скорости направленного потока воздуха; чашечный – для определения средней (за определённый промежуток времени) скорости ветра; манометрический – для определения мгновенной скорости ветра. Для непрерывной записи скорости ветра служат анемографы, для определения направления ветра (помимо его скорости) – анеморумбометры.

   Ручной чашечный анемометр

   АНЕРÓИД, см. в ст. Барометр.

   АНИМÁЦИЯ, создание на киноэкране или экране дисплея (либо телевизора) движущихся изображений неподвижных объектов (воображаемых или реальных). Анимация в кинематографии, иначе мультипликация, достигается покадровой съёмкой отдельных фаз движения рисованных или объёмных (кукольных, пластилиновых и т. п.) фигур и воспроизведением на киноэкране непрерывной последовательности полученных изображений, что создаёт у зрителей иллюзию движения этих фигур. Компьютерная анимация обеспечивается программными и аппаратными средствами, причём на экране дисплея могут отображаться как реально существующие объекты (различные предметы, чертежи, карты и т. п.), так и объекты, создаваемые на экране дисплея оператором с помощью клавиатуры и символов (образов), заложенных в программу. Компьютерные изображения могут быть плоскими (двухмерными) и объёмными (представленными как бы в трёхмерном пространстве), их можно поворачивать, рассматривать с разных сторон, ускорять, замедлять или менять направление движения, изменять размеры, окраску, положение в пространстве отдельных элементов изображаемых объектов и т. д. Компьютерная анимация используется при проектировании машин, зданий и сооружений, моделировании движений механизмов, исследовании потоков жидкостей и газов, оформлении печатной продукции и создании видеофильмов, при составлении карт с использованием аэрофотосъёмки, для показа динамики меняющихся процессов, напр. распространения лесных пожаров, наводнений.

   ÁНКЕР, 1) крепёжная деталь, напоминающая по форме якорь. Представляет собой металлический, железобетонный, полимерный или деревянный стержень, закреплённый в скважине или отверстии. Анкер предназначен для повышения устойчивости массива горных пород в горных выработках и при проходке тоннелей (анкерная крепь), крепления подпорных стен и конструкций подземных сооружений. Впервые анкеры были применены в 1900 г. на угольных шахтах в Верхней Силезии. В подземном транспортном и гидротехническом строительстве анкеры служат для стабилизации грунта в процессе строительства и эксплуатации сооружения, для уменьшения бокового давления грунта на стеновые конструкции. Распространено применение анкеров в железобетонных конструкциях с предварительно напряжённой арматурой.
   2) Деталь часов, обеспечивающая равномерный ход часового механизма.

   АНÓД, положительный электрод источника электрического тока, напр. положительный полюс гальванического элемента или электрического аккумулятора; электрод электронного прибора (ионного прибора), соединяемый с положительным полюсом источника электрического тока; положительный полюс электролитической ванны; положительный электрод электрической дуги. В электролитической ванне и электронных приборах анод соединяется с положительным полюсом источника электрического тока. В электронных лампах и газоразрядных приборах анод служит приёмником электронов; при этом ему придают форму, затрудняющую попадание первичных и вторичных электронов на другие электроды. В рентгеновских трубках анод выполняет функции мишени, при бомбардировке которой пучком ускоренных электронов возбуждается рентгеновское излучение. В электронно-лучевых приборах и электровакуумных СВЧ-приборах анод входит в состав электронно-оптической системы, с его помощью создаётся электрическое поле необходимой конфигурации, обеспечивающее получение электронного пучка.

   АНОДИ́РОВАНИЕ, нанесение защитного покрытия на поверхность металлических изделий. Осуществляется в процессе электролиза, когда эти изделия являются анодом. Анодируют, как правило, алюминий и его сплавы, при этом образуются оксидные плёнки толщиной 5—25 мкм, которые хорошо защищают металлические изделия от коррозии, обладают электроизоляционными свойствами, а также служат основой для нанесения лакокрасочных покрытий. Анодирование часто используется и в декоративных целях.

   АНÓСОВ Павел Петрович (1799–1851), российский металлург. В 1817—47 гг. работал на Златоустовских заводах, затем до 1851 г. – главный начальник Алтайских заводов. Всемирную известность приобрели его работы в области сталеплавильного производства: предложил новый метод получения литой стали; осуществил переплавку чугуна в сталь; разработал основы теории и техники выплавки легированной стали; первым в Европе раскрыл утерянный в Средние века секрет изготовления булатной стали. Автор книги «О булатах» (1841). Изобрёл золотопромывальную машину, установленную на Миасских приисках. Впервые применил (1831) микроскоп для исследования внутреннего строения стали, положив начало микроскопическому анализу металлов. Автор трудов по металлообработке и металловедению. По инициативе Аносова в 1840-х гг. предприняты успешные попытки производства литых стальных орудий, завершённые впоследствии П. М. Обуховым.

   П. П. Аносов

   АНТÉННА, устройство для излучения и(или) приёма радиоволн. Передающая антенна преобразует электромагнитную энергию, генерируемую радиопередатчиком, в энергию излучаемых радиоволн. Свойство переменного электрического тока, протекающего по проводнику, создавать в окружающем пространстве электромагнитные волны установлено немецким физиком Г. Герцем в 1880-х гг.; он же создал (1888) первую передающую антенну – т. н. вибратор Герца – в виде медного стержня с металлическими шарами на концах, в разрыв посередине стержня подключался источник электромагнитных колебаний.
   Приёмная антенна преобразует энергию радиоволн в электромагнитные колебания во входных цепях (контурах) радиоприёмника. Российский физик А. С. Попов во время опытов со своим радиоприёмником впервые использовал приёмную антенну – вертикальный металлический провод, нижний конец которого присоединялся к приёмнику, что заметно увеличивало расстояние уверенного приёма. Форма, размеры и конструкции антенн весьма разнообразны и зависят от длины излучаемых и принимаемых радиоволн и от назначения антенны. Применяются антенны в виде отрезка провода, комбинаций из таких отрезков, отражающих металлических зеркал, рупоров, спиралей и рамок из металлических проволок, полостей с металлическими стенками, в которых вырезаны щели (т. н. щелевые антенны) и др.

   Параболическая антенна спутниковой связи

   Конструкция антенны и её размеры определяются назначением антенны и длиной излучаемых и принимаемых радиоволн. Одной из важнейших характеристик антенны является её диаграмма направленности. Она показывает, в каком направлении передающая антенна излучает максимум энергии или с какого направления принимаемые радиоволны создают максимальную ЭДС на входе приёмника. Диаграмма направленности определяется конструкцией антенны и имеет разный вид у антенн различного назначения. Напр., телевизионные передающие антенны имеют круговую диаграмму направленности, а антенна радиолокационной станции – в виде узкого лепестка луча. Антенна радиовещательного приёмника должна одинаково хорошо принимать радиоволны с любой стороны, а антенна телевизора должна быть всегда строго направлена на передающий телецентр. Дальность приёма радиоволн во многом зависит от высоты расположения антенны: чем выше антенна, тем увереннее приём. Поскольку приёмные антенны поднять высоко бывает просто невозможно (напр., антенны автомобильного, карманного приёмника, телевизора на даче), стремятся поднять повыше передающие антенны. Очень часто передающие антенны размещают на вершинах специальных башен и вышек, на крышах высотных домов и даже на искусственных спутниках Земли.

   АНТИКОРРОЗИÓННАЯ ЗАЩИ́ТА металлов, комплекс средств защиты металлов и сплавов, металлических изделий и сооружений от коррозии. Антикоррозионная защита предусматривается на всех стадиях производства и эксплуатации металлических изделий – от проектирования объекта и выплавки металла до транспортировки, хранения готовых изделий, монтажа металлических сооружений и их эксплуатации. Коррозия металлов приводит не только к безвозвратным их потерям, но и к преждевременному выходу из строя дорогостоящих и ответственных изделий и сооружений, к нарушению технологических процессов и простоям оборудования. Коррозия бывает весьма разнообразной, но возникает она чаще всего на поверхности металлических изделий и постепенно проникает внутрь. Нет ни одного металла, который обладал бы абсолютной коррозионной стойкостью. Можно говорить лишь о стойкости при данных условиях окружающей среды.
   Необходимость защиты металлов от коррозии возникла вместе с появлением первых изделий из меди и железа. Для защиты меди ещё в древние времена применялось горячее лужение, растительные масла, коррозионностойкие сплавы (оловянная бронза, латунь), для защиты железных и стальных изделий – полирование, воронение, лужение. В нач. 19 в. был открыт электрохимический метод защиты от коррозии с помощью протекторов. Наиболее интенсивно антикоррозионная защита развивается начиная с 20 в. в связи с широким использованием нержавеющих сталей, новых коррозионностойких сплавов, полимерных покрытий и др.
   Методы катодной защиты труб от коррозии:

1 – с «жертвенным» анодом-протектором (в этом случае происходит постепенное разрушение анода, а металл трубопровода коррозии не подвергается);

   2 – со вспомогательным анодом и внешним источником тока (в этом случае защита осуществляется за счёт расходования электроэнергии)

   По механизму действия все методы защиты от коррозии можно разделить на основные группы: электрохимические, оказывающие влияние на потенциал металла; механические, изолирующие металл от воздействия окружающей среды путём нанесения защитной плёнки и покрытий. Простейшим средством защиты от коррозии служат лакокрасочные покрытия. Они защищают поверхность металлических изделий от непосредственного контакта с окружающей средой и другими металлами. Главный недостаток такого способа заключается в том, что слой краски постепенно нарушается, и его необходимо периодически восстанавливать. Во 2-й пол. 20 в. стали применять покрытия из сложных неорганических соединений (фторидов, фосфатов, хроматов и пр.). К неорганическим покрытиям, получаемым горячим способом, относится эмалирование, широко распространённое в бытовой технике и для защиты металлов от газовой коррозии при высоких температурах. Большие возможности нанесения металлических покрытий даёт гальванотехника. Однако наиболее эффективным способом антикоррозионной защиты является легирование металлов. Легированием достигается перевод металла из активного состояния в пассивное, при этом образуется пассивная плёнка с высокими защитными свойствами. Напр., легирование железа хромом позволило перевести железо в устойчивое пассивное состояние и создать целый класс сплавов, называемых нержавеющими сталями. Дополнительное легирование нержавеющих сталей молибденом устраняет их склонность к точечной коррозии под воздействием морской воды. Для предотвращения коррозии морских судов, подземных и гидротехнических сооружений, а также химической аппаратуры, работающей с агрессивными электропроводными средами, применяют электрохимические методы защиты.

   АНТÓНОВ Олег Константинович (1906–1984), авиаконструктор, один из основателей планеризма в СССР, академик АН СССР и АН УССР. Под руководством Антонова создана серия известных пассажирских самолётов: Ан-2, Ан-8, Ан-10, Ан-12, Ан-14, Ан-22 («Антей»), Ан-124 («Руслан») и др. Каждый из самолётов серии «Ан» являлся значительным событием в отечественном и мировом самолётостроении. Так, с постройкой Ан-8 была решена сложная задача воздушного десантирования крупногабаритной техники, в т. ч. военной. На Ан-22 только в 1967 г. установлено 15 мировых рекордов грузоподъёмности (от 35 до 100 т). Ан-124 способен поднимать до 150 т полезного груза.

   О. К. Антонов

   АППАРÁТ, 1) прибор, устройство, приспособление, предназначенное для выполнения определённой работы и применяемое в различных областях техники (напр., телефонный аппарат, космический летательный аппарат), в медицине (аппарат искусственного дыхания, рентгеновский аппарат) и др.
   2) Термин «аппарат» используют также при описании методов и способов исследований (напр., математический аппарат).

   АРЕÓМЕТР, прибор для измерения плотности жидкостей и твёрдых тел, а также массовой или объёмной концентрации раствора. Действие ареометра основано на законе Архимеда. Различают ареометры постоянной массы (денсиметры) и постоянного объёма, которые применяются реже, но могут использоваться для определения плотности твёрдых тел.

   Ареометр постоянной массы. Денсиметр

   АРИФМÉТИКО-ЛОГИ́ЧЕСКОЕ УСТРÓЙСТВО (АЛУ), часть процессора компьютера, в которой непосредственно выполняются арифметические и логические операции над числами, обычно выраженными в двоичном коде. Состоит из двоичных сумматоров, регистров для кратковременного хранения чисел и устройства управления. Основными параметрами являются разрядность (32–64 разряда в современных компьютерах) и быстродействие (время выполнения одной элементарной операции, напр. сложения). Строится с помощью логических элементов – электронных устройств, выполняющих простейшие логические операции над входными сигналами в соответствии с правилами алгебры логики.

   АРИФМÓМЕТР, настольная механическая вычислительная машина с ручным приводом для выполнения сложения, вычитания, умножения и деления. Машина для арифметических вычислений изобретена французским математиком и философом Б. Паскалем в 1641 г. Однако первую практическую машину, выполнявшую четыре арифметических действия, построил в 1790 г. немецкий часовой мастер Ган. В 1890 г. петербургский механик В. Т. Однер создал свою конструкцию арифмометра, послужившую прототипом последующих моделей арифмометров. С развитием вычислительной техники арифмометры в 1970-х гг. были вытеснены электронными микрокалькуляторами.

Первый вариант арифмометра В. Т. Однера

ÁРКА, криволинейная конструкция, переброшенная через проём в стене или через пространство между двумя опорами – столбами, колоннами, пилонами и т. д. Арочные своды из кирпича начали возводить ещё шумеры и египтяне в 3-м тыс. до н. э. Столь раннее их появление объясняется отсутствием в странах Древнего Востока дерева, пригодного для удлинённых балочных перекрытий. Предполагают, что первые каменные арки применялись при строительстве крыш и проёмов ворот. Широкое распространение арочные конструкции получили в Древнем Риме (в акведуках, триумфальных арках и т. п.). Арка долгое время была единственным способом преодоления сравнительно больших пролётов, поэтому все древние каменные мосты – арочные (см. Строительные конструкции). В современном строительстве металлические и железобетонные арки применяют в качестве несущей конструкции покрытий зданий, пролётных строений мостов, виадуков и т. д.

   Арка

   ÁРМСТРОНГ (armstrong) Нил (р. 1930), американский астронавт, первый человек, ступивший на Луну.
   В 1969 г. на космическом корабле «Аполлон-11» астронавты Н. Армстронг (командир корабля), Э. Олдрин (пилот лунной кабины) и М. Коллинз выполнили первый в истории человечества полёт на Луну. Лунная кабина с Армстронгом и Олдрином 20 июля 1969 г. совершила посадку в Море Спокойствия. 21 июля в 2 ч 56 мин (по Гринвичу) Армстронг ступил на поверхность Луны, вслед за ним на лунную поверхность вышел Олдрин. В космических скафандрах с автономной системой жизнеобеспечения они пробыли вне лунной кабины 2 ч 36 мин. По завершении программы полёта 24 июля благополучно вернулись на Землю.

   Н. Армстронг

   АРТЕЗИÁНСКИЕ ВÓДЫ, напорные подземные воды, заключённые в водоносных пластах Земли (между водоупорными слоями). Получили название от имени французской провинции Артуа, где издавна использовались для полива. Обычно артезианские воды встречаются в виде бассейнов в межгорных впадинах, прогибах, сдвигах подземных пластов на глубине более 10–12 м. При избыточном давлении артезианские воды, если они не эксплуатируются, проявляются в виде выбросов, фонтанов. При разработке месторождений полезных ископаемых требуется специальная защита от возможного проникновения артезианской воды в шахты, выработки и т. д.

   АРТИЛЛÉРИЯ, совокупность огнестрельного оружия (калибра от 20 мм и более) и технических средств, обеспечивающих его применение. В качестве огнестрельного оружия применяются артиллерийские орудия различных типов, а обеспечивающих средств – средства управления огнём, артиллерийской разведки, баллистического, метеорологического и топогеодезического обеспечения. В широком смысле к артиллерии относят также воинские формирования (артиллерийские дивизии, бригады, полки, дивизионы и батареи), основным вооружением которых является крупнокалиберное оружие. Артиллерия пришла на смену метательным машинам (баллистам, катапультам и др.) в кон. 13 – нач. 14 в. На Руси летописное подтверждение применения артиллерийских орудий (пушек, пищалей, тюфяков, армат) начинается с 1382 г. Первые орудия были весьма примитивны и маломощны, недостаточно прочные стволы, изготовленные из свёрнутых и сваренных кузнечным способом железных полос и заделанные с одного конца, закреплялись в деревянной колоде. Зарядом служил дымный порох (смесь селитры, угля и серы), снарядами – камни или куски железа. Заряжали орудия с дула, заряд поджигали тлеющим фитилём через запальное отверстие в стенке ствола. В 15 в. появились прочные литые бронзовые стволы и литые чугунные снаряды (ядра), что позволило артиллерии стать массовым и достаточно мощным по тем временам оружием. Однако, оставаясь по-прежнему гладкоствольной, дульнозарядной и со сферическим снарядом, артиллерия к сер. 19 в. исчерпала свои возможности в развитии. Появление во 2-й пол. 19 в. орудий с нарезными стволами, которые заряжались продолговатыми снарядами с казённой части, позволило увеличить дальность стрельбы с 2–4 до 10–30 км, скорострельность с 1–2 до 4–6 выстрелов в минуту. В несколько раз повысились точность стрельбы и поражающая мощь снарядов. Вместо большого многообразия орудий, иногда отличавшихся только названием, определились 3 основных типа: пушка, гаубица и мортира. Значительное развитие артиллерия получила в 20 в. Появился новый тип орудий – миномёт, заменивший со временем мортиру, а также новые разновидности пушки: зенитная, авиационная, танковая, противотанковая. Многие орудия стали полуавтоматическими и автоматическими. Наряду с буксируемой артиллерией была создана артиллерия самоходная.

   Артиллерийское орудие

   Все орудия, за исключением миномёта, имеют единую конструктивную схему и состоят из ствола с затвором и лафета. В стволе размещается снаряд с метательным зарядом (в гильзе или картузе), который при выстреле воспламеняется, а образовавшиеся пороховые газы (с давлением до 500 МПа) выталкивают снаряд из ствола со скоростью 400—1700 м/с. Лафет орудия служит для размещения и наведения ствола и принимает на себя силу отдачи при выстреле; в буксируемых орудиях выполняет ещё и роль повозки. Ствол с лафетом соединяется посредством специального устройства – противооткатного, которое обеспечивает неподвижность лафета при выстреле (откатывается только ствол, который под действием этих устройств возвращается в исходное положение). В современной артиллерии многие проблемы решаются не за счёт повышения мощности и калибра орудий, что неизбежно приводит к увеличению их массы, а путём совершенствования снарядов. Так, напр., повышение дальности стрельбы достигается применением в снарядах ракетного ускорителя (активно-реактивные снаряды), а точности – системы управления (корректируемые снаряды). Эффективность снарядов увеличивается при снаряжении их неуправляемыми или самонаводящимися на цель (самоприцеливающимися) боевыми элементами (кассетные снаряды). В некоторых государствах для артиллерии созданы химические и ядерные снаряды. Усовершенствуются и обеспечивающие средства за счёт применения ЭВМ, оптико-электронных приборов, радиолокаторов, вертолётов-корректировщиков. Поэтому, несмотря на появление управляемого ракетного оружия, артиллерия не потеряла своего значения.

   АСБÉСТ, собирательное название группы тонковолокнистых (до 0.5 мкм) минералов класса гидросиликатов, которые образовались из изверженных пород под действием термальных вод. Они обладают высокой жаропрочностью (температура плавления ок. 1500 °C), поэтому ещё в древности получили название «асбест», от древнегреческого asbestos – неугасимый, неразрушимый. В Средней Азии асбест называли фитильным камнем и использовали в светильниках в роли «вечного» фитиля. Не зная точного происхождения волокон, в Средние века думали, напр., что асбест – это шерсть саламандры или перья птицы Феникс. Волокна пряли, это нашло отражение в народном названии асбеста – «горный лён». Из асбеста делали скатерти, которые вместо стирки помещали для очистки в горячую печь. В 17–19 вв. из асбеста, добываемого в Италии, изготавливали бумагу, пригодную для письма, делали кошельки и плели кружева. В 1885 г. в России, недалеко от Екатеринбурга, было открыто Баженовское асбестовое месторождение – крупнейшее в мире и по сей день. Крупные месторождения асбеста находятся также в Канаде и ЮАР. В строительстве асбест начал применяться с кон. 19 в. в смеси с цементом. Волокна асбеста по прочности на растяжение превосходят стальную проволоку, обладают высокой адсорбционной способностью (поэтому хорошо сцепляются с цементом), стойки к кислотам и щелочам, обладают хорошими тепло – и электроизоляционными свойствами. Всё это делает асбест широко распространённым в строительстве материалом. См. Асбестоцементные конструкции и изделия.

   АСБЕСТОЦЕМÉНТНЫЕ КОНСТРУ́КЦИИ И ИЗДÉЛИЯ, изготовлены из асбестоцемента – строительного материала, состоящего из водной смеси цемента и асбеста. Асбестоцемент применяется в строительстве с кон. 19 в. Из него изготовляли блоки и плиты, которые легко разрезались пилой, обрабатывались топором, в них можно было забивать гвозди, они не боялись огня и обладали электроизоляционными свойствами. Но из-за большого расхода асбеста эти изделия были экономически невыгодны. Более рентабельным оказалось предложенное в 1900 г. чехом Л. Гатчиком производство тонких листов из смеси асбеста с цементом с использованием картоноделательных машин. Производство асбестоцементных изделий к кон. 20 в. стало крупной отраслью индустрии. Это более 3 тыс. наименований в самых разных отраслях техники (строительство, ракетостроение, противопожарная техника и т. д.). На основе асбестоцемента изготовляется много видов кровельного материала, дренажные и канализационные трубы, негорючие ткани и т. д. Эти изделия долговечны, водонепроницаемы, огнестойки, морозостойки, не подвержены химическому воздействию. Наиболее распространены асбестоцементные конструкции в строительстве, напр. для покрытия зданий (каркасные конструкции), создания внутренних перегородок, облицовки лифтовых шахт и т. п. Большинство промышленных материалов на основе асбеста не имеют альтернативы.
   Вопрос экологичности асбестоцемента пока остаётся открытым. Бытует мнение, что асбест и изделия из него опасны для здоровья человека. Тончайшие, невидимые глазом асбестовые волокна, попадая в организм, вызывают лёгочные заболевания. Такие заболевания действительно возможны у людей, работающих непосредственно с асбестом. Поэтому на асбестовых предприятиях очистка воздуха является важнейшим условием безопасного труда. Что же касается готовых изделий из асбеста, то, защищённые двумя-тремя слоями краски, они совершенно не опасны, а безвредность асбестоцементных труб достоверно доказана медиками.

   АСТРОНÁВТ, то же, что космонавт.

   АСФАЛЬТОБЕТÓН (асфальтовый бетон), искусственный строительный материал, получаемый в результате уплотнения и затвердевания специально подобранной смеси щебня (гравия), песка, минерального порошка и битума. Применяют для устройства покрытий дорог, аэродромов, плоских кровель, в гидротехническом строительстве. В зависимости от температуры, при которой укладывают и уплотняют смесь в покрытии, и вязкости применяемого битума различают горячий, тёплый и холодный асфальтобетоны. По максимальной крупности зёрен щебня (гравия) асфальтовый бетон подразделяется на крупнозер-нистый (зёрна до 40 мм), среднезернистый (до 25 мм), мелкозернистый (до 15 мм) и песчаный (до 5 мм). В строительной практике, когда невозможно использовать тяжёлые катки, применяют также литой асфальтобетон. Если в качестве вяжущего вещества вместо битума используется дёготь, то получаемый материал называется дёгтебетоном.

   АСФАЛЬТОБЕТОНОУКЛÁДЧИК, самоходная дорожно-строительная машина на колёсном или гусеничном ходу, предназначенная для распределения, укладки и предварительного уплотнения асфальтобетона и других битумоминеральных смесей. Применяется при строительстве и ремонте автомобильных дорог, аэродромных покрытий и т. д. Асфальтобетоноукладчик на ходу принимает битумную массу из самосвала в свой бункер. Скребковый транспортёр распределяет массу по ширине дорожного основания. Тут же трамбующий брус машины предварительно уплотняет асфальтобетонную массу, а тонкий стальной лист со шлифованной поверхностью – выравнивающая плита – окончательно выглаживает её.

   Асфальтобетоноукладчик

   ÁТОМНАЯ ЭЛЕКТРОСТÁНЦИЯ (АЭС), электростанция, на которой ядерная энергия преобразуется в электрическую. Первичным источником энергии на АЭС служит ядерный реактор, в котором протекает управляемая цепная реакция деления ядер некоторых тяжёлых элементов. Выделяющаяся при этом теплота преобразуется в электрическую энергию, как правило, так же, как на обычных тепловых электростанциях (ТЭС). Ядерный реактор работает на ядерном топливе, в основном на уране-235, уране-233 и плутонии-239. При делении 1 г изотопов урана или плутония выделяется 22.5 тыс. кВт·ч энергии, что соответствует сжиганию почти 3 т условного топлива.
   Первая в мире опытно-промышленная АЭС мощностью 5 МВт была построена в 1954 г. в России в г. Обнинске. За рубежом первая АЭС промышленного назначения мощностью 46 МВт была введена в эксплуатацию в 1956 г. в Колдер-Холле (Великобритания). К кон. 20 в. в мире действовало св. 430 энергетических ядерных реакторов общей электрической мощностью ок. 370 тыс. МВт (в т. ч. в России – 21.3 тыс. МВт). Приблизительно одна треть этих реакторов работает в США, более чем по 10 действующих реакторов имеют Япония, Германия, Канада, Швеция, Россия, Франция и др.; единичные ядерные реакторы – многие другие страны (Пакистан, Индия, Израиль и т. д.). На АЭС вырабатывается ок. 15 % всей производимой в мире электроэнергии.

   Схема атомной электростанции:
   1 – источник водоснабжения; 2 – насос; 3 – генератор; 4 – паровая турбина; 5 – конденсатор; 6 – деаэраторы; 7 – очиститель; 8 – клапан; 9 – теплообменник; 10 – реактор; 11 – регулятор давления

   Основными причинами быстрого развития АЭС являются ограниченность запасов органического топлива, рост потребления нефти и газа для транспортных, промышленных и коммунальных нужд, а также рост цен на невозобновляемые источники энергии. Подавляющее большинство действующих АЭС имеют реакторы на тепловых нейтронах: водо-водяные (с обычной водой в качестве и замедлителя нейтронов, и теплоносителя); графитоводные (замедлитель – графит, теплоноситель – вода); графитогазовые (замедлитель – графит, теплоноситель – газ); тяжеловодные (замедлитель – тяжёлая вода, теплоноситель – обычная вода). В России строят гл. обр. графитоводные и водо-водяные реакторы, на АЭС США применяют в основном водо-водяные, в Англии – графитогазовые, в Канаде преобладают АЭС с тяжеловодными реакторами. Кпд АЭС несколько меньше, чем кпд ТЭС на органическом топливе; общий кпд АЭС с водо-водяным реактором составляет ок. 33 %, а с тяжеловодным реактором – ок. 29 %. Однако графитоводные реакторы с перегревом пара в реакторе имеют кпд, приближающийся к 40 %, что сопоставимо с кпд ТЭС. Зато АЭС, по существу, не имеет транспортных проблем: напр., АЭС мощностью 1000 МВт потребляет за год всего 100 т ядерного топлива, а аналогичной мощности ТЭС – ок. 4 млн. т угля. Самым большим недостатком реакторов на тепловых нейтронах является очень низкая эффективность использования природного урана – ок. 1 %. Коэффициент использования урана в реакторах на быстрых нейтронах гораздо выше – до 60–70 %. Это позволяет использовать делящиеся материалы с гораздо меньшим содержанием урана, даже морскую воду. Однако быстрые реакторы требуют большого количества делящегося плутония, который извлекается из выгоревших тепловыделяющих элементов при переработке отработанного ядерного топлива, что достаточно дорого и сложно.
   Все реакторы АЭС снабжаются теплообменниками; насосами или газодувными установками для циркуляции теплоносителя; трубопроводами и арматурой циркуляционного контура; устройствами для перезагрузки ядерного топлива; системами специальной вентиляции, сигнализации аварийной обстановки и др. Это оборудование, как правило, находится в отсеках, отделённых от других помещений АЭС биологической защитой. Оборудование машинного зала АЭС примерно соответствует оборудованию паротурбинной ТЭС. Экономические показатели АЭС зависят от кпд реактора и другого энергетического оборудования, коэффициента использования установленной мощности за год, энергонапряжённости активной зоны реактора и т. д. Доля топливной составляющей в себестоимости вырабатываемой электроэнергии АЭС – всего 30–40 % (на ТЭС 60–70 %). Наряду с выработкой электроэнергии АЭС используются также для опреснения воды (Шевченковская АЭС в Казахстане).

   ÁТОМНЫЕ ЧАСЫ́, то же, что квантовые часы.

   АТОМОХÓД, общее название кораблей (надводных и подводных), имеющих в качестве основного источника энергии атомную энергетическую установку (АЭУ). Такие установки обеспечивают атомоходам бо́льшую по сравнению с обычными судами дальность плавания без пополнения запасов топлива; возможность увеличения скорости хода судна без существенного повышения затрат на топливо; концентрацию большой мощности в одном агрегате. Недостатком современных АЭУ является сравнительно высокая их стоимость и низкая рентабельность.
   Основа АЭУ – ядерный реактор. Обычно используют водо-водяные реакторы с двухконтурной схемой. При двухконтурной схеме замкнутая циркулирующая в реакторе вода (теплоноситель) отдаёт своё тепло в парогенераторе воде, образующийся пар поступает в турбину. Атомная установка на судне размещается в отдельном отсеке, вход в который осуществляется через санпропускник. Атомная паропроизводящая установка (АППУ) российских атомных ледоколов состоит из двух автономных блоков, каждый из которых включает один реактор и четыре пары генераторов. Масса АППУ ледоколов с железоводяной защитой ок. 2300 т.
   Применение АЭУ на судах потребовало решения проблем, не возникавших ранее перед судостроителями. Главная проблема определилась радиоактивным излучением реакторов и опасностью неконтролируемой утечки радиоактивности, которая могла привести к облучению экипажа и радиоактивному заражению окружающей среды. Различные аварии, нередкие на обычных судах, на атомоходах могут иметь опасные последствия. Напр., столкновения и посадки на мель обычных судов, не имеющие тяжёлых последствий, для атомоходов могут окончиться трагически, если не будет предусмотрено специальной системы защитных мер. Поэтому Международная конференция по защите человеческой жизни на море уже в 1960 г. разработала основные рекомендации по обеспечению безопасности судов с АЭУ.
   Первым судном с атомной энергетической установкой была подводная лодка «Наутилус», построенная в США в 1954 г. Первое гражданское судно – ледокол «Ленин» – построено в Советском Союзе в 1959 г. В том же году вошла в строй первая отечественная подводная лодка с ядерной силовой установкой – «Ленинский комсомол». Опыт эксплуатации ледокола «Ленин» подтвердил целесообразность использования атомной энергии для движения судов, что открыло новый этап в развитии морского судостроения. В 1962 г. в США построен грузопассажирский атомоход «Савана». Позднее, в 1968 г., в Западной Германии спущено на воду судно «Отто Ган», в Японии в 1969 г. – судно «Мутсу». Одновременно с постройкой гражданских судов шло интенсивное строительство атомных кораблей: десятки атомных субмарин различного назначения построены в США, СССР, Англии, Франции. Мощные надводные корабли с АЭУ – крейсеры и авианосцы – строились в США, СССР и Франции. В 1980 г. в нашей стране построена самая большая в мире подводная лодка «Тайфун» подводным водоизмещением 25 тыс. т. Из гражданских судов в первую очередь строятся арктические ледоколы, в т. ч. отечественные «Арктика» мощностью 49 тыс. кВт, «Таймыр» мощностью 32.5 тыс. кВт, а также арктический атомный ледокольно-транспортный лихтеровоз «Севморпуть».

Атомный ледокол «Арктика»

АЭРÓБУС, многоместный пассажирский самолёт с повышенной комфортабельностью салона и высоким уровнем обслуживания пассажиров. Строго говоря, название «аэробус» официально присвоено лишь самолёту А300В, созданному фирмой «Эрбас Индастри» в 1972 г. Отличительная особенность этого самолёта – большой салон с просторным расположением кресел и двумя продольными проходами для лучшего обслуживания пассажиров, наличие в салоне вместительного отделения для багажа и верхней одежды, удобные кресла с индивидуальными радиоприёмниками, отдельное освещение для каждого пассажирского места. После самолёта А300В аэробусами стали называть практически все пассажирские широкофюзеляжные самолёты, способные перевозить на расстояния св. 5000 км до 250 и больше пассажиров. В России, напр., аэробусами часто называют самолёты Ил-86 и Ил-96.

Аэробус А340-600

АЭРОДИНАМИ́ЧЕСКАЯ ТРУБÁ, установка для аэродинамических исследований летательных аппаратов, автомобилей, спортивных судов и т. п. Известно, что любое движущееся в воздухе тело испытывает сопротивление воздушной среды. И чем выше скорость, тем сопротивление больше. Исследования зависимости скорости движения тела от его формы, качества поверхности и направления движения в естественных условиях практически неосуществимы, зато они вполне возможны в аэродинамической трубе. Только в трубе не тело движется через воздушную среду, а воздушный поток, создаваемый мощным вентилятором, «набегает» на неподвижное тело. Если тело не препятствует встречному потоку и воздушные массы свободно обтекают его, то такое тело называют обтекаемым. Чтобы обеспечить условия опыта, близкие к естественным, аэродинамические исследования проводят в различных трубах. Напр., в гигантских натурных трубах исследуются самолёты (или их модели) в натуральную величину. В гиперзвуковых и сверхзвуковых трубах можно изменять в широких пределах «скорость полёта» летательного аппарата. Есть аэродинамические трубы, в которых можно менять плотность воздушного потока. Первоначально в аэродинамических трубах исследовались гл. обр. модели самолётов и дирижаблей, позднее к ним присоединились модели гоночных автомобилей. Ныне в трубах «продувают» вертолёты, автомобили, скутеры, спортивные мотоциклы и т. д., вплоть до макетов велосипедистов, конькобежцев и даже телевизионных башен.

   Схема дозвуковой аэродинамической трубы:
   1 – конфузор (для дополнительного ускорения воздушного потока); 2 – направление воздушного потока; 3 – рабочая часть с моделью; 4 – колено с поворотными лопатками (для устранения завихрений воздушного потока); 5 – компрессор; 6 – воздухоохладитель

   АЭРОДРÓМ, участок территории, предназначенный для взлёта и посадки самолётов и вертолётов, их стоянки и обслуживания, а также сооружения и оборудование, обеспечивающие полёты. Основная часть любого аэродрома – лётное поле с расположенными на нём взлётно-посадочными полосами и рулёжными дорожками. На взлётно-посадочной полосе самолёт разгоняется, приобретая скорость и подъёмную силу, необходимые для отрыва от земли и последующего набора высоты. Приземлившись, самолёт катится по полосе, постепенно снижая скорость вплоть до полной остановки. Первые авиаторы для подъёма своих летательных аппаратов использовали любое ровное место: поле, ипподром или обыкновенную дорогу. Но грунтовые аэродромы часто размывались дождями, несмотря на специальный травяной покров. В 30-х гг. 20 в. появились первые аэродромы с асфальтовым покрытием, которое обеспечивало взлёт и посадку самолётов в любое время года. Вскоре, однако, и это покрытие оказалось недостаточно прочным, и взлётно-посадочные полосы стали покрывать сначала бетоном, а в кон. 50-х гг. – железобетоном. Ныне взлётно-посадочные полосы покрывают особым высокопрочным аэродромным бетоном. Его толщина на полосе достигает 40 см. Длина полосы достигает 4–5 км, а ширина 60—100 м.

   АЭРОПÓРТ, предприятие воздушного транспорта, обеспечивающее перевозки по воздуху пассажиров, грузов, почты. В состав аэропорта входят аэровокзал, где обслуживают пассажиров, и аэродром, где обслуживают самолёты. Аэровокзал – это одно из нескольких зданий, в которых размещаются служебные помещения и помещения для пассажиров (залы ожидания, билетные кассы, рестораны и кафе, гостиницы, камеры хранения ручного багажа, магазины и т. п.). Служебные помещения занимают администрация аэропорта, обслуживающий и технический персонал, диспетчерские и метеорологические службы, представительства авиакомпаний, пользующихся данным аэропортом, медицинские пункты и т. д.
   Оборудование первых аэропортов состояло из лестниц-стремянок, по которым пассажиры и пилоты поднимались в самолёт, тележек с бочками для топлива и воды да полосатого конуса на столбе, указывающего направление ветра. Самолёты взлетали и садились только днём в хорошую погоду. Современный аэропорт – это сложнейший производственный комплекс, оснащённый навигационным оборудованием, системами радиолокационного наблюдения и автоматизированного управления работой всех служб, обеспечивающими круглосуточный приём и отправление воздушных судов в любую погоду. Он имеет парк машин для поддержания взлётно-посадочных полос в рабочем состоянии в любое время года, разнообразные автоматизированные устройства погрузки, выгрузки и сортировки грузов, свой собственный пассажирский и грузовой транспорт и т. д. Небольшие аэропорты располагают одной взлётно-посадочной полосой; крупные международные аэропорты имеют обычно несколько (до четырёх) взлётно-посадочных полос. Их длина может достигать 4–5 км при ширине 60—100 м. К концу и началу полосы примыкают рулёжные дорожки, по которым самолёты выкатываются на старт или подъезжают после приземления к аэровокзалу. На краю лётного поля находятся самолётные стоянки – специально оборудованные площадки, где самолёты стоят в ожидании рейса, проходят предполётный осмотр и заправляются топливом. Кроме того, в аэропортах имеются пункты управления полётами и ангары – сооружения для технического обслуживания самолётов и профилактического ремонта их частей и агрегатов. Пункт управления полётами обычно размещается в башне, возвышающейся над остальными строениями аэропорта, откуда, как на ладони, видно всё лётное поле. Это рабочее место авиадиспетчеров, которые управляют воздушным движением в зоне своего аэропорта.
   Наиболее крупные аэропорты занимают территорию в несколько тысяч гектаров (напр., аэропорты Домодедово в Москве, Шарль де Голль в Париже, Дж. Кеннеди в Нью-Йорке). Объём пассажирских перевозок за год в ряде аэропортов превышает 30 млн. человек (напр., в аэропортах Хитроу в Лондоне, Дж. Кеннеди в Нью-Йорке, О’Хара в Чикаго).

   АЭРОСÁНИ, транспортное средство с кузовом, как у автомобиля или микроавтобуса, передвигающееся по снегу или льду за счёт тяги воздушного винта. Имеют цельнометаллический кузов, установленный на трёх или четырёх лыжах; передние лыжи поворотные для управления движением саней. В кормовой части кузова установлен двигатель (обычно авиационный поршневой) с воздушным винтом. Существуют аэросани-амфибия с водонепроницаемым корпусом, днище которого сделано как днище лодки. Такие сани могут двигаться не только по рыхлому снегу, но и по воде (как глиссер), заболоченным водоёмам, битому льду. Первые аэросани в России построены в 1909 г. на фабрике «Дукс». Современные сани с воздушным винтом могут перевозить до 600 кг грузов и развивают скорость 80—100 км/ч. Применяются в условиях бездорожья на Севере России, в Норвегии, Финляндии, Канаде, на Аляске.

   АЭРОСТÁТ, летательный аппарат, использующий подъёмную силу заключённого в газонепроницаемую оболочку подъёмного газа (водород, гелий, тёплый воздух), имеющего плотность меньшую, чем плотность атмосферного воздуха. На аэростат у поверхности земли (в плотных слоях воздуха) действует выталкивающая (архимедова) сила так же, как на погружённый в воду шарик от пинг-понга. Под действием этой силы (она называется аэростатической) аэростат поднимается до тех пор, пока выталкивающая сила не сравняется с его силой тяжести (см. Воздухоплавание).
   Первый практически пригодный аэростат создали в 1783 г. во Франции братья Ж. и Э. Монгольфье. Аэростат был изготовлен из льняной ткани, обклеенной с двух сторон бумагой, и наполнялся на земле нагретым до 70—100 °C воздухом. Такие аэростаты позже стали называться монгольфьерами. В том же году французский учёный Ж. Шарль вместе с механиками братьями Робер разработал и построил свой аэростат, наполненный водородом. Оболочка этого аэростата была выполнена из лёгкого тонкого шёлка и покрыта раствором каучука. Аэростат получил название «шарльер».

   Аэростат «Монгольфьер»

   Современные аэростаты могут быть с экипажем и без него, совершать кратковременные или длительные полёты на расстояния от нескольких километров до нескольких десятков тысяч километров. Оболочки пилотируемых аэростатов изготавливают из специальных тканей и нетканых материалов, и рассчитаны они на многократное применение; их объём от 2000 до 6000 мі. У беспилотных аэростатов, предназначенных для исследовательских целей, оболочки плёночные, одноразовые; объём от 500 до 3000 мі. Оболочки стратостатов первоначально изготавливали из прорезиненной хлопчатобумажной ткани, с кон. 1950-х гг. стали применять плёночные оболочки; объём оболочек стратостатов от 15 000 до 25 0000 мі и более. Аэростаты подразделяются на свободные, привязные и дирижабли.
   Свободные аэростаты (в т. ч. стратостаты) – неуправляемые летательные аппараты, могут быть с экипажем и без него, совершать кратковременные или длительные полёты. Пилотируемые аэростаты имеют, как правило, устройства для регулирования высоты подъёма, скорости взлёта и спуска; экипаж по желанию может прекратить полёт, но направление движения аэростата зависит только от воздушных течений. Свободный аэростат имеет мягкую оболочку, наполняемую подъёмным газом, и гондолу для экипажа, подвешиваемую на стропах к оболочке. Гондола может быть открытой (для полётов на высотах до 12 км) и герметичной (для высот св. 12 км). Беспилотные аэростаты снабжаются контейнерами для научной аппаратуры и пр. Свободные полёты аэростатов используют для изучения атмосферы, астрономических наблюдений, испытания аппаратуры и снаряжения, а также в спортивных, рекламных, разведывательных и иных целях.
   Привязные аэростаты по конструкции и принципу действия схожи со свободными аэростатами, но, поднявшись, они не могут лететь, т. к. удерживаются привязным тросом, нижний конец которого закреплён на лебёдке. Изменяя длину троса, регулируют высоту подъёма аэростата. Привязной аэростат имеет наполняемый газом (водородом, гелием) обтекаемый корпус-оболочку с хвостовым оперением, гондолу для экипажа (или контейнер) и устройство для крепления привязного троса к корпусу. Высота подъёма с экипажем – до 2 км, без экипажа – до 8—10 км. В 1971 г. французский привязной аэростат был поднят на высоту 18 км с научной аппаратурой общей массой 60 кг. Привязные аэростаты с экипажем применяют в военных целях, для тренировки парашютистов, как обзорные вышки; аэростат без экипажа используют в научных целях, для связи и т. д.
   Стратостат – свободный аэростат для подъёма в стратосферу (св. 15 км) экипажа и аппаратуры для научных исследований. От обычных аэростатов отличаются большим объёмом оболочки и, как правило, наличием герметично закрытой гондолы – кабины для экипажа. Подъёмы на стратостатах используют для научных исследований, астрономических наблюдений, в спортивных целях (рекордные подъёмы). Наибольшее число полётов стратостатов в стратосферу было совершено в 1930-х гг. Первые стратостаты строились в Бельгии, Франции, США, СССР. В 1931 г. бельгийские воздухоплаватели О. Пиккар и П. Кипфер поднялись на высоту 15 781 м. В 1933 г. стратостат «СССР-1» с тремя воздухоплавателями на борту достиг высоты 18 800 м. Пилотируемый стратостат «Стратолаб» (США) с двумя воздухоплавателями – М. Россом и В. Пратером – в 1961 г. поднялся на рекордную высоту 34 668 м.
   В 1962 г. на стратостате «Волга» пилоты П. И. Долгов и Е. Н. Андреев совершили полёт на 25 458 м и оттуда спустились на индивидуальных парашютах. В 1972 г. в США на высоту 52 км был поднят стратостат объёмом 1.36 млн. мі с научной аппаратурой массой 113 кг.

   АЭРОФОТОСЪЁМКА, фотографирование с самолёта, вертолёта или ракеты земной поверхности и находящихся на ней объектов. Осуществляется с помощью специальных аэрофотоаппаратов. Такой фотоаппарат принципиально не отличается от обычных фотоаппаратов, но массивнее их и более сложен по конструкции. Для аэрофотоснимков характерна высокая точность изображения, что позволяет лучше рассмотреть и распознать снятые предметы. При аэрофотосъёмке фотоаппарат устанавливают так, чтобы оптическая ось его объектива была направлена вертикально вниз (плановая съёмка) либо под углом 45–50° или 10–15° к горизонту (перспективная и панорамная съёмки). При плановой съёмке местность на снимке изображается в плане и близко к нему, что очень удобно, напр., при составлении топографических карт и планов местности. Перспективное и панорамное фотографирование даёт наглядное представление о рельефе местности, форме и размерах фотографируемых объектов. Такая аэрофотосъёмка применяется, напр., для военной разведки, при поисковых и спасательных работах, прокладке трасс нефте – и газопроводов, строительстве автомобильных и железных дорог.

Б

БÁГГИ, облегчённый спортивный автомобиль для автокросса. История багги начинается в 1950-х гг., когда появились необычные автомобили, быстро мчащиеся по песку и грязи и преодолевающие всевозможные препятствия. Без крыльев, без облицовки, иногда и без кузова, они выглядели некрасиво, но функционально. На автомобильных кладбищах можно было найти всё необходимое для их изготовления, что особенно привлекало молодёжь. Сначала это были автомобили, более предназначенные для туризма, чем для спорта. На них устанавливали фары, зеркала, стеклоочистители, бамперы и т. п. Но постепенно всё лишнее, мешавшее гонкам, снималось, и наконец багги приобрели современный вид. Вскоре стали проводиться и официальные соревнования на багги. Поскольку понятие «автокросс» включает различные соревнования по бездорожью, от любительских и клубных в заброшенном карьере до мастер-рейда Париж – Дакар, то и весь класс этих машин весьма разнообразен, начиная с прогулочных, одно – и двухместных гоночных до тяжёлых рейдеров. Также популярны и зрелищны гонки багги по своеобразному треку с грунтовой грязевой дорожкой. В конструкции багги сочетаются высокие технологии с простейшими решениями: сверхмощные компактные двигатели и простейшие втулки или тросы приводов, протянутые от педалей. Но простота – это залог надёжности, необходимой из-за огромных нагрузок. Ездить на багги дешевле, чем, напр., участвовать в кольцевых гонках или ралли. Здесь открывается почти бескрайняя перспектива для любителей технического творчества, да и выбор трасс для тренировок и соревнований не проблема – годится любой карьер.

   Багги

   БÁЗА ДÁННЫХ, упорядоченная совокупность данных, организованных по определённым правилам и предназначенных для хранения (обычно во внешней памяти ЭВМ) и постоянного многократного использования. Для создания и ведения базы данных (обновления, обеспечения доступа к ним по запросам и выдачи их пользователю) используется набор языковых и программных средств, называемых системой управления базы данных (СУБД). Аналогами компьютерных баз данных являются каталоги, телефонные книги, атласы и другие виды справочных изданий. База данных является основной составной частью банка данных. Кроме баз данных, банк данных содержит также программные, языковые и другие средства вычислительной техники, предназначенные для централизованного накопления данных и их использования с помощью компьютера.

   БАЙДÁРКА, предназначенная для спорта или туризма одно-, двух – или четырёхместная лёгкая лодка с вырезами в палубе для гребцов с двухлопастными вёслами. Спортивные байдарки имеют цельный каркас и деревянную или пластмассовую обшивку, туристические – разборный каркас (деревянный, металлический или пластмассовый) и эластичную обшивку из водонепроницаемого материала. См. Гребные суда.

   БАЙТ, основная единица количества информации, воспринимаемая и обрабатываемая в компьютере. Она соответствует восьми разрядам двоичного кода: 1 байт = 8 бит. Один байт – это количество информации в сообщении об одном из 256 (т. е. 2 в 8-й степени) возможных равновероятных событий. Байт записывается в памяти компьютера, считывается и обрабатывается как единое целое. Используются и более крупные единицы: килобайт (Кбайт), мегабайт (Мбайт), гигабайт (Гбайт) и т. д. Приближённо 1 Кбайт = 1000 байт, 1 Мбайт = 1 000 000 байт, 1 Гбайт = = 1 000 000 000 байт. Каждый символ на клавиатуре компьютера (буква, цифра, знаки сложения, вычитания, умножения, деления, знаки препинания и др.) кодируется с помощью одного байта.

   БÁКЕН, плавучий навигационный знак, устанавливаемый на якоре для определения фарватера или указания навигационной опасности на реках и каналах. Является основным плавучим знаком на малых реках. Бакен состоит из плотика с укреплённой на нём надстройкой треугольной, шаровой или цилиндрической формы. В верхней части надстройки имеется штырь для крепления сигнального фонаря. Плотик бакена и его надстройку изготавливают из дерева. Треугольная надстройка представляет собой трёхгранную пирамиду. Шаровая надстройка состоит из двух круглых дощатых щитов, прикреплённых крестообразно к вертикальному бруску. Надстройка бакена цилиндрической формы выполнена из двух круглых ободов, на которые набита дощатая обшивка. Для установки бакенов применяются якоря и якорные цепи или металлические тросы. Левая кромка судового хода при движении вниз по течению ограждается бакенами треугольного силуэта белого цвета. Сигнальный огонь бакенов левой кромки судового хода – белый постоянный или белый проблесковый. В качестве огней может применяться зелёный постоянный или зелёный проблесковый огонь. Правая кромка судового хода ограждается бакеном круглой или прямоугольной формы красного цвета. Сигнальный огонь бакенов круглой или прямоугольной формы – красный постоянный или красный проблесковый. При движении вниз эти знаки оставляют справа.

   БАНК ДÁННЫХ, см. в ст. База данных.

   БÁРДИН Иван Павлович (1883–1960), металлург, академик АН СССР. Руководил проектированием и строительством крупных металлургических предприятий (в т. ч. Кузнецкого металлургического комбината), созданием типовых металлургических агрегатов, разработкой и внедрением непрерывной разливки стали и кислородно-конвертерного процесса получения стали, освоением и комплексным использованием новых видов металлургического сырья.

   БÁРЖА, плоскодонное, преимущественно несамоходное грузовое судно с упрощёнными обводами корпуса. Иногда баржами называют также тихоходные грузовые суда с упрощёнными обводами.

   Баржа

   Баржи подразделяются на две категории: сухогрузные и наливные. Сухогрузные баржи делят на трюмные, баржи-площадки и специализированные. У трюмных барж грузоподъёмностью от 400 т полностью открытые трюмы, двойные борта и двойное дно. Трюмные баржи меньшей грузоподъёмности обычно имеют одинарные борта и днище. Трюмные баржи, перевозящие грузы, боящиеся подмочки, сверху закрываются сдвижными люковыми крышками. Баржи-площадки предназначены для перевозки грузов на палубе. К специализированным баржам относятся баржи-гаражи для перевозки тракторов и автомобилей, зерновозы, саморазгружающиеся баржи для перевозки цемента и т. д. Наливные баржи перевозят жидкие продукты (гл. обр. нефтепродукты) непосредственно в трюмах или в специальных встроенных ёмкостях. При перевозке вязких продуктов они оборудуются системами подогрева. Сухогрузные баржи имеют грузоподъёмность от 100 до 4000 т, наливные – до 11 000 т. Баржи эксплуатируются в основном на внутренних водных путях (реки, озёра, водохранилища), реже – в морских условиях (внутренние или прибрежные моря, проливы). На внутренних водных путях из барж формируются буксируемые или толкаемые составы, включающие в себя от одной до нескольких десятков барж. Несамоходные морские баржи эксплуатируются в специально спроектированных составах из судна-толкача и одной баржи. Кормовая часть такой баржи имеет вырез для входа носовой части судна-толкача. Оба судна оборудуются гидравлическим сцепом. Баржа и буксир оборудуются также буксирным устройством для возможности вождения баржи на буксире.

   БАРК, парусное морское грузовое судно дальнего плавания с 3–5 мачтами; все мачты, кроме кормовой, несут прямые паруса, кормовая – косые.

   Барк «Крузенштерн»

   БАРКЕНТИ́НА, парусное грузовое судно с 3–6 мачтами и косыми парусами на всех мачтах, кроме носовой, имеющей прямые паруса.

   БАРÓГРАФ, прибор для автоматической непрерывной записи изменений атмосферного давления. Наиболее распространён анероидный барограф, состоящий из нескольких соединённых вместе гофрированных коробок (из которых выкачан воздух), деформирующихся под действием атмосферного давления, передаточного механизма, барабана с часовым механизмом и корпуса. Запись выполняется пером на диаграммной бумажной ленте, укреплённой на барабане. По времени полного оборота барабана барографы делятся на суточные и недельные.

   Барограф:
   1 – анероидные коробки; 2 – перо; 3 – барабан с бумажной лентой, приводимый в движение часовым механизмом

   БАРÓМЕТР, прибор для измерения атмосферного давления. Наиболее распространены жидкостные (ртутные) барометры, деформационные барометры – анероиды и гипсотермометры. В ртутном барометре атмосферное давление измеряется по высоте столба ртути в запаянной сверху трубке, опущенной открытым концом в сосуд с ртутью. Изобрёл ртутный барометр в 1644 г. итальянский математик и физик Э. Торричелли, он же впервые с помощью своего барометра измерил атмосферное давление. Ртутные барометры – наиболее точные приборы, ими оборудованы метеорологические станции, и по ним проверяется работа других видов барометров – анероида и гипсотермометра.

   Ртутные барометры:
   а – чашечный; б – сифонный; в – сифонно-чашечный

   В анероиде атмосферное давление измеряется по величине деформации упругой металлической коробки, из которой откачан воздух; при изменениях давления коробка сжимается или расширяется, а связанная с ней стрелка перемещается по шкале, указывая давление. Анероиды изготовляют разных типов, в т. ч. бытовые для наблюдения за изменением атмосферного давления при комнатной температуре. Гипсотермометр – прибор для определения атмосферного давления по температуре кипения воды, зависящей от давления (с понижением атмосферного давления температура кипения воды понижается). Гипсотермометр состоит из кипятильника и точного ртутного термометра.

   БАТАРÉЯ СÓЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМÉНТОВ, см. Солнечная батарея.

   БАТИПЛÁН, подводный буксируемый аппарат с пилотом. Глубина хода меняется с помощью горизонтальных рулей. См. Подводный аппарат.

   БАТИСКÁФ, самоходный глубоководный аппарат для океанографических исследований с экипажем. Состоит из корпуса-поплавка, заполненного более лёгким, чем вода, наполнителем (обычно бензином), и стального шара-гондолы, в котором размещается экипаж, аппаратура управления, измерительные и прочие приборы. Плавучесть батискафа регулируется сбрасыванием балласта и выпуском бензина. Движется батискаф с помощью гребных винтов с приводом от электродвигателя. Объём шара-гондолы 5–8 мі. Максимальная глубина погружения св. 10 км. Первый батискаф был построен и испытан швейцарским учёным О. Пиккаром в 1948 г. В январе 1960 г. Ж. Пиккар (сын О. Пиккара) и Д. Уолш на батискафе «Триест» достигли дна Марианского жёлоба в Тихом океане (ок. 11 000 м). См. Подводный аппарат.

   БАТИСФÉРА, несамоходный глубоководный аппарат для океанографических исследований с экипажем, опускаемый на тросе. См. Подводный аппарат.

   БÁШНЯ, свободно стоящая высотная конструкция. Форма башни может быть призматической, цилиндрической, пирамидальной, конической и т. д. Первоначально башни строились для оборонных целей (сторожевые и крепостные башни) и для сигнализации (маяки). Из семи чудес света, названных древнегреческим историком Геродотом, два – это башни: Александрийский маяк и маяк на острове Родос, выполненный в виде статуи бога солнца Гелиоса. Большую роль в защите от нападений кочевников и пиратов играли сторожевые башни. Так, в средневековой Испании вдоль всего побережья, от Кадиса на Атлантике до Барселоны на Средиземноморье, были построены башни. В случае нападения сигнал об опасности с помощью факела и зеркал передавался от башни к башне, и о приближении врагов быстро становилось известно в каждом прибрежном селении. Строились башни, выполнявшие культовые (колокольни, минареты), гражданские (городские ратуши) и инженерные (водонапорные) функции. Благодаря выразительности и динамизму возвышающиеся над окружающим ландшафтом башни нередко становились опознавательным символом местности и даже своеобразной визитной карточкой городов. Таковы, напр., «падающая башня» в Пизе или Эйфелева башня в Париже. Самыми высокими башнями в мире являются телебашни в Торонто (550 м) и в Москве (540 м). Отличительной особенностью башни как высотного сооружения является преобладающее влияние на неё метеорологических факторов: ветровой нагрузки, температуры, обледенения. Устойчивость башни обеспечивается её собственной конструкцией, в отличие от мачты, удерживаемой в вертикальном положении специальными оттяжками.
   1)

   Наиболее известные башни теле– и радиоцентров крупных городов мира:
   1 – Москва (башня Шухова), 148 м; 2 – Париж (Эйфелева башня), 312 м; 3 – Токио, 333 м; 4 – Москва (Останкино), 540 м; 5 – Торонто, 550 м

   БЕЗОТКÁЗНОСТЬ, см. в ст. Надёжность.

   БЕЛЛ (bell) Александер Грейам (1847–1922), изобретатель телефона. Шотландец по происхождению. Жил и работал в США. Изучая акустику и физику речи, создал несколько приборов для демонстрации глухим артикуляции речи. В 1876 г. получил патент на телефон.
   В последующие годы совместно с другими исследователями опубликовал ряд приоритетных работ в области записи и воспроизведения звука.

А.Белл

БЕНАРДÓС Николай Николаевич (1842–1905), российский изобретатель электрической дуговой сварки. Предложил (1882) способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока, названный им электрогефестом, который сразу же нашёл применение как в России, так и за рубежом. Бенардосу также принадлежит приоритет в разработке ряда способов сварки косвенно действующей дугой, сварки в струе газа, дуговой резки как в обычных условиях, так и под водой, электрического способа покрытия больших металлических поверхностей слоем меди и др.

   Н.Н. Бенардос

   БЕНТОНИ́ТОВЫЙ РАСТВÓР, специальный глинистый раствор (суспензия), который широко используется в тоннельном строительстве для крепления стен выработок. Представляет собой коллоидный раствор с удельным весом 10.5—12 кН/мі. Бентонитовый раствор обладает интересными свойствами. Находясь в жидком состоянии (золь), он с течением времени загустевает (переходит в гель), а при механическом воздействии вновь переходит в золь. Обладая низкой вязкостью и высокой глинизирующей способностью, бентонитовая суспензия проникает в грунт, образуя на поверхности стен тонкую (0.5—30 мм), но достаточно плотную и прочную плёнку, удерживающую от обрушения вертикальные откосы траншей с нагрузкой на поверхности. Свойства глинистого раствора не изменяются на всех стадиях строительных работ; он не ухудшает сцепления арматуры с бетоном, не смешивается с бетонной смесью, что позволяет вести бетонирование подводным способом. В закреплённые глинистым раствором траншеи опускают арматурные каркасы и бетонируют конструкции стен непосредственно в грунтовой опалубке, вытесняя бентонитовый раствор бетонной смесью (технология «стена в грунте»). Используется также при щитовой проходке для крепления выработки в головной части щита.

   БЕРЕГОУКРЕПИ́ТЕЛЬНЫЕ СООРУЖÉНИЯ, сооружения, служащие для защиты берегов водоёмов (рек, морей, водохранилищ, каналов и др.) от разрушающего воздействия волн, течений, напора воды, льда и других природных факторов. Берегоукрепительные сооружения строятся для предупреждения разрушений (размывов) берегов и затоплений населённых пунктов, промышленных объектов, дорог, мостов, линий связи, ценных лесных и сельскохозяйственных угодий, культурных и исторических памятников и т. п., а в курортных зонах используются для сохранения, создания и расширения пляжей. Основное требование к возводимым берегоукрепительным сооружениям – эффективность работы, надёжность и долговечность. При их создании желательно максимально использовать местные строительные материалы. По характеру взаимодействия с водным потоком берегоукрепительные сооружения делятся на активные и пассивные. Активные сооружения используют энергию потока на работу по намыву и сохранению береговых наносов. К таким сооружениям на морях относятся наносозадерживающие буны и волноломы, на реках – поперечные полузапруды, регулирующие дамбы, струенаправляющие щиты. Пассивные берегоукрепительные сооружения противостоят водному потоку (на морях – волноотбойные стены, наброска из крупных блоков и фигурных массивов; на реках – каменная наброска, тюфяки, габионы, бетонные и железобетонные плиты). Выбор вариантов комплекса берегоукрепительных сооружений и их типов зависит от рельефа берега, его гидрогеологического режима и геологического строения.

   БÉССЕМЕР (bessemer) Генри (1813–1898), английский изобретатель. Имел св. 100 патентов на изобретения в различных областях техники. Занимаясь в 1854 г. проблемой улучшения тяжёлого артиллерийского снаряда, пришёл к выводу о необходимости более совершенного способа получения литой стали для орудийных стволов. В 1856 г. Бессемер запатентовал конвертер для передела жидкого чугуна в сталь без подвода теплоты – продувкой воздухом. Такая технология получила название бессемеровского процесса. В 1860 г. изобрёл вращающийся конвертер с подачей воздуха через днище и цапфы. Выдвинул идею бесслитковой прокатки стали.

   БЕССТЫКОВÓЙ ПУТЬ, железнодорожный путь, содержащий вместо коротких стандартных рельсов длиной 12.5 м сваренные рельсовые плети длиной 150–950 м. Плети чередуются с т. н. уравнительными пролётами длиной по 50–70 м (2–4 пары стандартных рельсов). Длину плети выбирают такой, чтобы силы, возникающие в ней при максимальных колебаниях температуры, были не в состоянии преодолеть силы сопротивления продольному сдвигу по всей длине плети. Бесстыковой путь обладает рядом преимуществ перед обычным звеньевым: увеличивается надёжность работы пути и рельсовых цепей автоблокировки, а следовательно, повышается безопасность движения поездов, снижается уровень шума от стука колёс на стыках и уменьшается амплитуда колебаний вагонов; увеличиваются сроки службы элементов пути. Начиная с 1960-х гг. бесстыковой путь широко применяется на железных дорогах большинства стран. В России бесстыковой путь был предложен в 1930 г. инженерами М. С. Боченковым и К. Н. Мищенко.

   БЕТÓН, искусственный камень, получаемый в результате твердения рационально подобранной смеси вяжущего вещества, воды и заполнителей (песка и щебня или гравия). При правильном соотношении составляющих вяжущее вещество заполняет все промежутки между отдельными песчинками, а цементно-песчаный раствор – между зёрнами щебня или гравия. Тогда бетон получается достаточно крепким, а сооружение – прочным. В качестве вяжущего материала применяются цемент, известковые вяжущие в сочетании с силикатными компонентами (силикатный бетон), гипс (гипсобетон), органические материалы (асфальтобетон, полимербетон). В зависимости от наибольшей крупности применяемых заполнителей бетоны подразделяются на мелкозернистые (размер щебня или гравия до 10 мм) и крупнозернистые (до 150 мм). Для достижения высокой прочности бетона необходимо такое уплотнение укладываемой массы, чтобы внутри не было воздушных пузырьков и пустот. Раньше уложенный на стройке бетон колотили вручную трамбовками, топтали ногами, «штыковали» тонкими железными прутьями. Ныне бетон уплотняют вибраторами. Забота о бетоне также предполагает обеспечение оптимальных условий для твердения цемента: влажной среды и положительной температуры. Поэтому летом бетон закрывают от лучей яркого солнца и время от времени поливают водой, а зимой пропускают через него электрический ток или обогревают горячим паром, чтобы не замёрз.

   БИМЕТÁЛЛ, материал, состоящий из двух прочно соединённых разнородных по своим свойствам металлов или сплавов (напр., сталь и алюминий, титан и молибден). Биметалл применяют для экономии дефицитных и дорогостоящих материалов или для получения материалов с новым набором свойств, исходя из характеристик компонентов. Биметалл получают одновременной горячей прокаткой или прессованием двух металлов или сплавов, заливкой легкоплавкого металла на тугоплавкий или погружением последнего в расплав легкоплавкого металла, гальваническим способом или наплавкой легкоплавкого компонента при использовании электрического или плазменного нагрева. Биметаллические пластинки широко применяют в электротехнической промышленности, когда при пропускании через них электрического тока пластинки заметно нагреваются и из-за разности коэффициентов термического расширения двух металлов изгибаются, что приводит к замыканию или размыканию электрических контактов.

   БИНÓКЛЬ, оптический прибор для наблюдения удалённых предметов двумя глазами (произошло от латинского bini – пара и oculus – глаз). По существу состоит из двух параллельных зрительных труб, соединённых вместе. Различают два типа биноклей. Небольшие бинокли, с 2.5—4-кратным увеличением, изготовляются на основе зрительных труб Галилея; дают прямое изображение рассматриваемых предметов, хорошо передают освещённость наблюдаемого изображения. Наиболее распространены т. н. призменные бинокли, у которых между объективом и окуляром помещают оборачивающую систему призм. Это позволило уменьшить общую длину прибора по сравнению с длиной зрительных труб, обладающих таким же увеличением. По увеличению (кратности) различают бинокли малого увеличения (2—4-кратные, напр. театральные), среднего (5—8-кратные, т. н. полевые) и большого (10—22-кратные, морские). Существуют также бинокли с переменной кратностью увеличения (7—12). Получение резкого изображения (фокусировка) в биноклях обеспечивается за счёт перемещения окуляров относительно объективов зрительных труб. Фокусировка окуляров может быть раздельной для получения оптимальной резкости изображения для каждого глаза либо совмещённой, когда оба окуляра перемещаются синхронно на одинаковое расстояние. Все современные бинокли имеют просветлённые объективы с высоким коэффициентом пропускания света (до 0.9), что позволяет вести наблюдения даже в сумерках.

Театральный бинокль

   Бинокль ночного видения

   БИОЛОГИ́ЧЕСКАЯ ЗАЩИ́ТА от ионизирующих излучений, возникающих в ядерном реакторе, изолирует его и предотвращает (или снижает) проникновение излучений наружу за пределы защитной оболочки. При этом защита от заряженных частиц не представляет затруднений, т. к. их пробег во всех материалах весьма мал; проблема связана с предотвращением воздействия нейтронного и гамма-излучений. Для защиты от них применяют конструкции из поглощающих материалов, выполненные в виде экранов, стенок и герметичных куполов, воздвигаемых над реактором или вокруг иного источника радиоактивного излучения. В качестве защитных материалов для ослабления нейтронного излучения используют воду, бетон; для защиты от гамма-излучений – сталь, свинец, бор, кадмий. Для защиты обслуживающего персонала ядерных объектов применяют также индивидуальные средства: защитные комбинезоны, пневмокостюмы, респираторы, специальные ботинки, перчатки и т. п. Все виды защиты призваны снижать интенсивность проникающего излучения до уровня, безопасного для человека, животных и окружающей среды. Помимо технических средств, для биологической защиты организма от действия ионизирующих излучений применяют химические средства, которые вводят в организм до или во время действия излучения. С их помощью повышается сопротивляемость организма к действию радиации.

   БИОМЕТАЛЛУРГИ́Я, область металлургии, в которой для извлечения металлов из руд, концентратов, горных пород и растворов используют микроорганизмы или их метаболиты (продукты обмена в живых клетках). Биометаллургия используется на практике для выщелачивания меди, урана и других металлов из «бедных» руд, переработка которых традиционными методами крайне нерентабельна – себестоимость меди, получаемой с помощью микроорганизмов, в 1.5–2 раза ниже, чем при использовании традиционных технологий. Эффективно применение биометаллургии для выщелачивания металлов при переработке мышьяковистых медно-цинковых концентратов, которые практически невозможно переработать по стандартной технологии. В основном это достигается окислением микроорганизмами необходимых металлов для перевода их в растворимые соединения. Биометаллургические процессы используются и при обогащении, в т. ч. и подземном, горных пород, сульфидизации окисленных руд, биосорбции металлов из растворов, в т. ч. из морских вод. Применение биометаллургии позволяет существенно снизить сырьевые ресурсы за счёт использования «бедных» руд, обеспечить более полное извлечение всех ценных компонентов из сырья без создания сложных горно-добывающих комплексов. Биометаллургические процессы легко автоматизируются, обеспечивают высокую производительность труда и решают важные проблемы охраны окружающей среды. Биометаллургические технологии не имеют вредных выбросов, что резко снижает или исключает возможность загрязнения окружающей среды.

   БИОУПРАВЛÉНИЕ, система управления приборами, механизмами и устройствами, в которой в качестве управляющих сигналов используются различные проявления жизнедеятельности организма. Для биоуправления могут служить биоэлектрические потенциалы, генерируемые различными тканями организма человека, механические и акустические явления, сопровождающие работу сердечно-сосудистой системы и дыхания, колебания температуры тела и др. Наиболее распространены системы биоэлектрического управления. В этих системах биопотенциалы, генерируемые скелетными мышцами, сердцем, головным мозгом, нервами после усиления и соответствующей обработки выполняют роль командных, управляющих сигналов. На этом принципе основана, напр., работа активных протезов. Для управления ими используются биопотенциалы частично ампутированных, парализованных или полностью сохранённых мышц. Электронные стимуляторы, в отличие от биоуправления, вырабатывают электрические или акустические сигналы. Они применяются для дозированного воздействия электрическим током или звуковыми колебаниями на биологически возбудимые органы и ткани. Наиболее широко распространены портативные электронные кардиостимуляторы, используемые при нарушениях ритма сокращений сердечной мышцы. Они вживляются под кожу в грудную клетку, имеют батарейное питание и способны работать годами. Существуют и виброакустические стимуляторы, которые, влияя на биологически активные точки организма, оказывают на него лечебное воздействие. Они представляют собой генераторы электрических колебаний, звуковой частоты, которые преобразуются виброфонами в звуковые колебания, подводимые к определённым точкам тела для возбуждения противодействия болезни.

   БИПЛÁН, самолёт с двумя крыльями, расположенными один над другим. Бипланы были, по существу, единственным типом самолёта до нач. 1930-х гг. Это первый самолёт братьев Райт (США, 1903 г.), «Илья Муромец», построенный под руководством И. И. Сикорского (Россия, 1913 г.), По-2 (У-2) авиаконструктора Н. Н. Поликарпова (Россия, 1928 г.) и многие другие. Большинство бипланов имели ферменную конструкцию фюзеляжа и крыльев и обшивку из ткани или фанеры. По сравнению с монопланами они были более маневренны (особенно на виражах), имели меньшие взлётные и посадочные скорости, что позволяло им свободно взлетать и садиться практически с любых аэродромов. В 1920—30-х гг. на бипланах было установлено несколько рекордов высоты, в т. ч. российским лётчиком В. К. Коккинаки в 1935 г. на истребителе И-15 – 14 575 м. С нач. 1940-х гг. бипланы почти повсеместно вытеснены монопланами. Одна из последних и наиболее удачных конструкций биплана – цельнометаллический многоцелевой самолёт Ан-2, созданный в 1947 г. в конструкторском бюро О. К. Антонова, выпускавшийся более 40 лет.

   Биплан У-2

   БИТ, единица количества информации, которая содержится в сообщении типа «да» – «нет». Бит в вычислительной технике – двоичная цифра, двоичный разряд, принимающий только два значения – 0 или 1. Одним битом можно выразить только два числа – 0 и 1. Двухбитовых комбинаций может быть четыре (2 во 2-й степени) – «00» – 0, «01» – 1, «10» – 2 и «11» – 3, трёхбитовых – восемь и т. д. В восьми битах «умещается» 256 (2 в 8-й степени) целых чисел. Восьмибитовое число – байт служит единицей измерения компьютерной информации.

   БИ́ТУМНЫЕ МАТЕРИÁЛЫ, материалы, изготовленные на основе битумов (преимущественно нефтяных) с минеральными добавками. Использование битума в качестве вяжущего придаёт этой группе материалов свойства водонепроницаемости, стойкости против воздействия кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов, способность быстро приобретать пластичность при нагревании и увеличивать вязкость при остывании. К битумным материалам относятся кровельные и гидроизоляционные материалы, битумные мастики и эмульсии, асфальтобетоны и литой асфальт. Кровельные и гидроизоляционные битумные материалы бывают двух видов. Первые приготовляются пропиткой специального картона нефтяными битумами с последующим покрытием более тугоплавким составом. К ним относятся толь, рубероид, пергамин, гидроизол (на основе асбестового картона), кровельные рулонные стеклоткань и стекловойлок (на стеклооснове), ондулин. Материалы второго типа называются безосновными: они получаются путём прокатки термомеханически обработанных смесей битума с наполнителями и добавками в полотнища заданной толщины. К ним относятся изол (резинобитумный материал, изготавливается из материалов, содержащих каучук; благодаря эластичности широко применяется для оклеечной гидроизоляции), бризол (получается смешением битума с дроблёной резиной и асбестовым волокном; применяется для антикоррозийной защиты), пароизол (герметизирующий материал) и др. Битумные мастики и эмульсии применяются в обмазочной гидроизоляции, для приклейки штучных и рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов, для заполнения деформационных швов и т. д. См. Асфальтобетон.

   БЛÓКИНГ-ГЕНЕРÁТОР, однотранзисторный (или одноламповый) генератор электрических импульсов малой длительности (порядка 1 мкс), периодически повторяющихся через сравнительно большие промежутки времени. Малая длительность импульса достигается за счёт сильной трансформаторной обратной связи, вызывающей лавинное нарастание и такое же лавинное уменьшение силы тока через транзистор (лампу). Блокинг-генератор отличает лёгкая синхронизация и стабилизация колебаний; возможность получения большой мощности в импульсе при малой средней мощности. Блокинг-генераторы применяют в импульсной технике для получения мощных импульсов малой длительности, в радиолокационных развёртывающих устройствах, в системах кадровой и строчной развёртки в телевизорах, в делителях частоты и др.
   а)

б)

   Типовая схема блокинг-генератора:
   а – с электронной лампой Л; б – с транзистором Т; RН – сопротивление нагрузки; ТР – трансформатор в цепи обратной связи;
   D – полупроводниковый диод, ограничивающий силу тока в цепи базы транзистора; Еа и ЕК – напряжения источников анодного и коллекторного токов; R – резистор; С – конденсатор

   БЛОКИРÓВКА, изменение режима работы (вплоть до остановки) машины, прибора или устройства, вызванное внезапным нарушением нормальных условий их эксплуатации; предотвращает ошибочные действия при управлении работой технического объекта. Осуществляется автоматически или вручную. Блокировка повышает безопасность обслуживания и надёжность работы оборудования в самых различных областях промышленности, транспорта и бытового назначения. Блокировка осуществляется механическими, оптическими, магнитными или электрическими связями. Прекращается блокировка подачей воздействия, возвращающего части аппарата или машины в исходное (до блокировки) состояние или допускающего переход в новое рабочее состояние. Примером блокировки может служить система двуручного управления особо опасными машинами (прессами, одноножевыми бумагорезальными машинами). Такая система заставляет рабочего нажимать обе кнопки управления в течение всего рабочего цикла. При отпускании одной из кнопок во время рабочего цикла работа машины прекращается, и тем самым блокировка защищает обе руки рабочего от травм.

   БЛЮ́МИНГ, высокопроизводительный прокатный стан для обжатия стального слитка в блюм, сляб или заготовку для сортопрокатных станов. На металлургических предприятиях блюминг – промежуточное звено между сталеплавильными и прокатными цехами, выпускающими готовую продукцию. Применение технологии непрерывной разливки исключает блюминг из структуры предприятия чёрной металлургии.

   БОЕВÁЯ МАШИ́НА ДЕСÁНТА (БМД), гусеничная машина-амфибия, предназначенная для повышения мобильности, вооружённости и защищённости воздушно-десантных войск. По сравнению с боевой машиной пехоты обладает меньшими габаритами и массой, позволяющими десантировать её на парашюте вместе с боевым расчётом. Впервые появилась в СССР в 1930-х гг. Современная отечественная БМД-3 (1990) имеет массу 12.5 т, скорость по шоссе (на плаву) 70 (10) км/ч, запас хода 500 км, боевой расчёт (экипаж + десант) 7 (2 + 5) человек. Вооружение: размещённые в одном блоке башни 30-мм автоматическая пушка и 7.62-мм пулемёт, 30-мм автоматический гранатомёт, противотанковые управляемые ракеты.

Боевая машина десанта (БМД-3)

БОЕВÁЯ МАШИ́НА ПЕХÓТЫ (БМП), гусеничная машина-амфибия, предназначенная для повышения мобильности, вооружённости и защищённости пехоты. Оснащённые этими машинами подразделения могут действовать на поле боя совместно с танками в одной боевой линии. Впервые БМП появились в СССР в 1960-х гг. Современная отечественная БМП-3 (1987) имеет массу 18.7 т, скорость по шоссе (на плаву) 70 (10) км/ч, запас хода 600 км, боевой расчёт (экипаж + стрелки) 10 (3 + 7) человек. Вооружение: размещённые в одном блоке башни 100-мм пушка, используемая для стрельбы как обычными снарядами, так и противотанковыми управляемыми ракетами, 30-мм автоматическая пушка и 7.62-мм пулемёт, а также два 7.62-мм пулемёта, установленных в передней части корпуса.

Боевая машина пехоты (БМП-3)

БОЕВÁЯ РАЗВÉДЫВАТЕЛЬНАЯ МАШИ́НА (БРМ), гусеничная или колёсная машина-амфибия для войсковой разведки в зоне расположения противника на глубине до 100 км. Может также использоваться для боевого и сторожевого охранения, борьбы с разведывательно-диверсионными группами противника. Первая отечественная БРМ появилась в 1958 г. До неё разведывательные функции выполнялись бронеавтомобилями, бронетранспортёрами, лёгкими танками. Разведывательное оборудование современной российской гусеничной БРМ-3К (1993) составляют радиолокационные, лазерные, телевизионные и инфракрасные приборы. Вооружение: 30-мм автоматическая пушка и 7.62-мм пулемёт.

Боевая разведывательная машина

БОЕВÓЙ ВЕРТОЛЁТ, вертолёт военной авиации для поражения наземных и морских целей и вертолётов противника, сопровождения своих транспортно-десантных и многоцелевых вертолётов. Применяется с 1950-х гг. Необходимая живучесть боевых вертолётов обеспечивается за счёт бронирования, противопожарной защиты, дублирования источников электропитания, приводов и цепей управления и др. Вооружаются управляемыми и неуправляемыми ракетами, авиабомбами, пулемётами и малокалиберными пушками. Наиболее распространённые боевые вертолёты: огневой поддержки, противотанковые и противолодочные. Один из самых совершенных в мире вертолётов огневой поддержки российский Ка-50 («Чёрная акула», 1995 г.) имеет взлётную массу 9.8 т, массу боевой нагрузки 2.3 т, дальность полёта 520 км, скорость 300 км/ч, высоту полёта 5.5 км, экипаж 1 человек.

   Боевой вертолёт Ка-50 («Чёрная акула»)

   БОЕВЫ́Е КОРАБЛИ́, надводные и подводные суда, предназначенные для ведения военных действий, решения боевых задач; входят в состав военно-морского флота. Обладают повышенной по сравнению с гражданскими судами живучестью. Вооружение боевых кораблей – ракетное оружие (противокорабельное, противолодочное, зенитное и против наземных целей), артиллерийское (как правило, универсальное – против надводных и воздушных целей), торпедное, бомбомётное (для метания противолодочных глубинных бомб), минное и авиационное (корабельные самолёты и вертолёты). На одном корабле может быть несколько видов оружия, из которых один является главным, определяющим боевое назначение корабля.
   Боевые суда известны с глубокой древности. Сначала они перемещались только с помощью вёсел (гребные военные суда), затем и парусов (переход к чисто парусным кораблям закончился в 18 в.). Паровые корабли появились в 1-й пол. 19 в., а с двигателями внутреннего сгорания (дизелями) – в нач. 20 в. С этого времени начинается оснащение военно-морских флотов подводными лодками. В нач. 2-й пол. 20 в. вступили в строй атомные подводные лодки, а затем и атомные надводные корабли (корабли с ядерными энергетическими установками, обеспечивающими практически неограниченную дальность плавания). Развивалось и корабельное вооружение. На первых военных судах использовали метательное оружие (лук, праща, баллиста, катапульта); с появлением артиллерии основным вооружением становятся артиллерийские орудия, а во 2-й пол. 20 в. ещё и ракетное оружие, в т. ч. и ракетно-ядерное.
   Современные боевые корабли Российской Федерации подразделяются на следующие классы: подводные лодки (атомные подводные лодки, дизель-электрические подводные лодки); надводные корабли – авианесущие (тяжёлые авианесущие крейсеры), ракетно-артиллерийские (тяжёлые ракетные крейсеры, ракетные и артиллерийские корабли, эскадренные миноносцы, артиллерийские, патрульные, сторожевые и ракетные катера), противолодочные (малые и большие противолодочные корабли, сторожевые корабли), минно-тральные (заградители, морские, базовые и рейдовые тральщики) и десантные (малые, средние и большие десантные корабли, десантные и штурмовые десантные катера на воздушной подушке).

   БОЛЬШÁЯ ИНТЕГРÁЛЬНАЯ СХÉМА (БИС), сложная интегральная схема с большой степенью интеграции. БИС создают методами планарной технологии (от английского planar – плоский, ровный) путём формирования их элементов с одной (рабочей) стороны полупроводниковой пластины (подложки). Планарная технология основана на создании в приповерхностном слое полупроводника монокристаллической пластины областей с различным типом проводимости, в совокупности образующих структуру интегральной схемы. Такие области создаются местным введением в подложку специальных примесей. Все эти области имеют выход на одну сторону подложки, что позволяет осуществить их коммутацию в соответствии с заданной схемой при помощи плёночных металлических проводников. Наибольшее число БИС создаётся на основе МДП-структуры (металл – диэлектрик – полупроводник-структура), представляющей собой упорядоченную совокупность тонких (менее 1 мкм) слоёв металла и диэлектрика, нанесённых на полупроводниковую пластину. Применяется для создания на её основе транзисторов, конденсаторов, приборов с зарядовой связью, фотоэлектронных умножителей и др. Цифровые БИС на основе МДП-структур содержат от 1000 до 10 000 элементов.

   БОЛЬШÓЙ ПРОТИВОЛÓДОЧНЫЙ КОРÁБЛЬ (зарубежный аналог – фрегат), боевой корабль, предназначенный гл. обр. для поиска и уничтожения подводных лодок противника и обеспечения противолодочной защиты соединений своих кораблей в морских походах. Боевые корабли, оснащённые простейшими гидроакустическими средствами (т. н. «охотники» за подводными лодками), появились во время 1-й мировой войны. Противолодочные корабли специальной постройки с мощными гидроакустическими комплексами, позволяющими с большой точностью и на больших расстояниях определять местонахождение подводных лодок, стали поступать на вооружение флотов с 1960-х гг. Отечественный большой противолодочный корабль типа «Удалой» (введён в строй в 1980 г.) имеет водоизмещение 7500 т, скорость хода до 30 узлов (55.6 км/ч), дальность плавания 5700 миль (10 560 км), экипаж 220 человек, автономность 30 суток. Вооружение: 8 противолодочных ракет, 8 торпед, 64 зенитные ракеты, артиллерийские и бомбомётные установки, 2 вертолёта.

Большой противолодочный корабль «Зоркий»

БÓМБА, 1) бомба авиационная (авиабомба) – вид боеприпасов, сбрасываемых с боевых самолётов и вертолётов для поражения наземных и морских целей противника. Относится к бомбардировочному вооружению, появившемуся вместе с первыми авиационными воинскими формированиями. Наиболее распространённые типы авиабомб: осколочные, фугасные, объёмно-детонирующие, или «вакуумные» (образуют в окружающей среде перед взрывом облако горюче-воздушной смеси), бетонобойные, зажигательные, светящие, дымовые и др. Некоторые армии имеют химические и ядерные бомбы. Конструкция большинства авиабомб представляет собой корпус капле – или сигарообразной формы с аэродинамическим оперением (стабилизатором), снаряжённый взрывчатым веществом или другим наполнителем и взрывателем. Масса (калибр) авиабомб колеблется от 0.5—10 кг (противотанковая) до 10 т и более (фугасная). Появившиеся в сер. 20 в. управляемые (корректируемые) авиабомбы сочетают сравнительную дешевизну и мощность обычной бомбы с точностью управляемой ракеты (отклонение от центра наводки всего 5—10 м). Так называемые планирующие крылатые авиабомбы могут сбрасываться вне зоны действия зенитных средств противника. Российские корректируемые авиабомбы КАБ-1500Л (фугасная, масса 1500 кг, дальность сброса 20 км) и КАБ-500 ОД (объёмно-детонирующая, масса 500 кг) имеют соответственно лазерную и телевизионную головки самонаведения.

   Авиационная бомба

   2) Бомба глубинная – вид боеприпасов для поражения подводных лодок противника. Может выстреливаться из корабельного бомбомёта или сбрасываться с противолодочных самолётов и вертолётов. У наиболее распространённых глубинных бомб масса 120–250 кг, скорость погружения в воду до 13 м/с.
   3) Устаревшее название артиллерийского разрывного снаряда массой более пуда, 16.38 кг (снаряд меньшей массы назывался гранатой).

   БОМБАРДИРÓВЩИК, самолёт военной авиации для поражения наземных и морских целей противника. Основное вооружение – бомбы и ракеты. Может иметь также 1–2 пушки и несколько пулемётов. Бомбардировщики подразделяются на фронтовые (тактические) и стратегические (дальние и межконтинентальные). К последним относится один из самых больших в мире отечественный сверхзвуковой ракетоносец-бомбардировщик Ту-160 (1987), имеющий взлётную массу 275 т, боевую нагрузку 40 т, дальность полёта 10 500 км, скорость до 2000 км/ч, высоту полёта до 16 км, экипаж 4 человека. Вооружение: стратегические крылатые ракеты с дальностью стрельбы 2500 км и ядерной боевой частью или различные бомбы, в т. ч. и ядерные, общей массой до 40 т.

   Стратегический бомбардировщик Ту-95В

   БРÁЙЛЯ ШРИФТ, рельефно-точечный шрифт, разработанный для письма и чтения слепых; создан французским тифлопедагогом Луи Брайлем, ослепшим в трёхлетнем возрасте. В основе шрифта – комбинации из шести точек, соответствующие буквам латинского и русского алфавита, а также знакам препинания, математическим, химическим и нотным знакам. Первой книгой, напечатанной по системе Брайля, была «История Франции» (1837). В России книгопечатание шрифтом Брайля началось в 1885 г.

   БРАНДСПÓЙТ, металлический наконечник гибкого шланга; устаревшее название ствола в пожарной технике.

   БРИКЕТИ́РОВАНИЕ, процесс переработки различных материалов, отходов производства путём прессования их в куски геометрически правильной и однообразной формы (брикеты), практически одинаковой массы. При брикетировании появляется возможность использования материалов, применение которых малоэффективно или затруднительно, а также утилизируются отходы (пыль, шлаки, металлическая стружка и т. п.). Для упрочнения брикетов используют связующие добавки (пек, битум, жидкое стекло).

   БРОНЕТÁНКОВАЯ ТÉХНИКА, гусеничные и колёсные военные машины различного назначения, имеющие броневую защиту, вооружение и способность передвигаться по различным дорогам и бездорожью. Первой такой машиной считается бронеавтомобиль, появившийся ещё в нач. 20 в. в Великобритании. Англичане первыми создали также танк (1916) и танкетку (1924), которая из-за слабого вооружения и бронирования значительного распространения не получила. Основу современной бронетанковой техники составляют: танки, боевые машины пехоты, боевые машины десанта, бронетранспортёры, боевые разведывательные машины. К бронетанковой технике относят также самоходные артиллерийские установки (орудия), самоходные ракетные (реактивные) пусковые установки, машины управления, некоторые вспомогательные машины и др. Из них только танки имеют противоснарядную броню, остальные – противопульную (толщина до 30 мм). Бронетанковым вооружением служат артиллерийские орудия, пулемёты, ракетное оружие. Большинство боевых машин имеют амбразуры для ведения огня расчётом из индивидуального оружия. Как правило, бронетанковая техника комплектуется радиосвязью, автоматизируемым комплексом управления огнём, дневными и ночными прицельно-наблюдательными приборами, фильтровентиляционной установкой, обеспечивающей нормальные условия обитания при действии на заражённой местности.

   БРОНЕТРАНСПОРТЁР (БТР), обычно колёсная или гусеничная боевая машина-амфибия для транспортировки пехоты и огневой поддержки её на поле боя. Впервые появились в Великобритании (1918). Первый советский БТР создан в 1937 г. на шасси трёхосного автомобиля. Современный отечественный четырёхосный с восемью ведущими колёсами БТР-80 имеет массу 13.6 т, скорость по шоссе (на плаву) 80 (9) км/ч, запас хода 600 км. Вооружение: 14.5-мм и 7.62-мм пулемёты, размещённые в одной башенной установке. Боевой расчёт состоит из командира, механика-водителя, наводчика и 7 стрелков.

Бронетранспортёр (БТР-80)

БРÓНЗЫ, сплавы на основе меди, в которых легирующими добавками могут быть любые химические элементы, кроме цинка и никеля. Различают оловянные (до 19 % Sn), алюминиевые (4—12 % Аl), бериллиевые (до 2 % Be) и другие бронзы. Первая бронза, выплавленная человеком ещё за 3 тыс. лет до н. э., была оловянной. Этот сплав, по-видимому, получался естественным путём при плавке руд тех месторождений, в которых меди сопутствовало олово. Бронза сыграла важную роль в замене каменных и медных орудий древнего человека. На планете на долгое время воцарился «бронзовый век». Самые ранние бронзовые изделия были найдены в Иране, Турции и Месопотамии. Своё название бронза получила по имени одного из портов Италии – Брундизия, туда привозили медь из разных стран.

   Изделия из бронзы: бронзовый шлем; бронзовый меч

   Бронза плавится при более низкой температуре, чем чистая медь; отличается бoльшей прочностью, твёрдостью и износостойкостью, меньше подвержена коррозии в морской воде, парах кислот, растворах щелочей, легче заполняет литейные формы. Получают бронзы сплавлением меди с легирующими элементами в индукционных электрических печах. Деформируемые бронзы используют для отливки заготовок, которые затем подвергают горячей или холодной механической обработке давлением (прессованию, прокатке), получая листы, прутки, ленты, трубы; из литейных бронз отливают высококачественные фасонные изделия технического и художественного назначения. Используют бронзы для изготовления деталей машин, подшипников, шестерён, арматуры, работающих в морской воде, судовых гребных винтов, художественных отливок – колоколов, пушек, статуй, напр. бога солнца Гелиоса (колосс Родосский) высотой 32 м (нач. 3 в. до н. э.), «Медного всадника» в Санкт-Петербурге.

   БРОШЮРОВÁНИЕ, полиграфический процесс, в результате которого из отпечатанных листов получают покрытый обложкой и состоящий из тетрадей книжный блок, содержащий все страницы издания и подготовленный для вставки в переплётную крышку или крытья обложкой. Брошюрование включает разрезку отпечатанных листов, фальцовку (складывание печатных листов в тетради), прессование тетрадей, присоединение к отдельным тетрадям, если необходимо, дополнительных элементов – вклеек, вкладок, накидок (дробная часть листа) и т. п., комплектование тетрадей в книжные блоки, крытьё обложкой (для книг в обложке и брошюр). Книжный блок представляет собой комплект (один экземпляр) скреплённых в корешке тетрадей или отдельных листов, содержащий все страницы и другие детали (вставки, вклейки, форзацы и т. п.). Форзацы служат для скрепления первой и последней страниц книжных блоков с переплётной крышкой. После вставки блока в крышку книгу сушат, обжимают и скругляют корешок, наклеивают упрочняющие элементы и др. Кроме названных операций, при брошюровании применяют и другие приёмы для дополнительной защиты, украшения издания и т. п.

   БУ́ЕР, оборудованные мачтой и парусами сани на трёх коньках для прогулок и спортивных гонок на льду. Появились в 18 в. в Голландии. В России первый буер построен в 1819 г. Гонки на буерах проводились на льду Финского залива (участвовало более сотни буеров), там же устраивались буерные походы в Выборг и Нарву. В Европе и СССР с 1932 г. строился спортивный двухместный буер со штурвалом – «Монотип-15» (площадь паруса 15 мІ). С 1937 г. наиболее распространённым буером становится американский буер (DN) с площадью паруса 6 мІ. В 1950-х гг. в СССР строились большие гоночные буера С-20 и самые скоростные буера С-12 с жёстким аэродинамическим крылом площадью 12 мІ. Современный спортивный буер – разборный одноместный аппарат с деревянным корпусом с «ямой», в которой лежит пилот. Буер имеет 3 стальных конька – передний на носу корпуса, прикреплённый к подпружиненной стойке, и 2 задних, установленных на концах упругой поперечной перекладины, играющей роль рессоры. Поворот переднего конька осуществляется румпелем. Коньки съёмные, меняются в зависимости от снежно-ледовых условий. На корпусе устанавливается мачта длиной 5 м с парусом 6 мІ. Скорость современного буера может достигать 150 км/ч.

   Буер

   БУ́КСА, механический узел ходовой части вагона и локомотива, предназначенный для передачи нагрузки от тележки или рамы на колёсную пару, на которой она размещена. Букса ограничивает продольные и поперечные перемещения колёсной пары при движении, обеспечивает смазку находящихся в её корпусе подшипников и защищает их от загрязнений. Первоначально на вагонах и локомотивах устанавливали буксы с подшипниками скольжения. С 1930-х гг. буксы стали оснащать подшипниками качения – сначала на пассажирских вагонах, а затем и на грузовых, а также на локомотивах.

   БУКСИ́РНОЕ СУ́ДНО, БУКСИ́Р (буксир-толкач, толкач), судно, предназначенное для вождения на буксирном канате или толканием одиночных несамоходных судов или составов, выполнения рейдовых работ по формированию составов, перемещению судов в условиях ограниченной акватории порта и др. Появление буксиров как отдельного класса судов восходит к самому началу практического применения паровых машин на судах. После успешных испытаний в Англии в 1788 г. колёсного парохода В. Саймингтон построил буксир «Шарлотта Дундас», который водил баржи водоизмещением 70 т со скоростью более 3 узлов (ок. 6 км/ч).
   Современные буксиры, буксиры-толкачи и толкачи классифицируются в зависимости от района плавания и характера выполняемых задач. Буксиры, за исключением буксиров-плотоводов, относят к классу обслуживающих судов и разделяют на океанские, морские, рейдовые, портовые и для внутренних водных путей. Буксиры-плотоводы, буксиры-толкачи, плотоводы и толкачи эксплуатируются на внутренних водных путях. Буксиры-толкачи, которые могут буксировать суда и составы на буксирном канате или методом толкания, эксплуатируются как на внутренних водных путях, так и в морских условиях (морские барже-буксирные составы).
   Буксиры отличаются малой длиной, что обеспечивает необходимые маневровые качества, высокими тяговыми показателями, большой остойчивостью. Мощность крупных океанских буксиров достигает 9200 кВт, а мощность буксиров-спасателей – 16 000 кВт, мощность портовых буксиров доходит до 2600 кВт. Скорость океанских и морских буксиров составляет 12–18 узлов (22.2—33 км/ч), портовых и рейдовых буксиров – 10–12 узлов (18.5—22.2 км/ч).

   Буксирное судно для внутренних водных путей.

   Буксирные суда оснащаются буксирным устройством, обеспечивающим буксировку несамоходных судов, а также судов, потерявших способность двигаться своим ходом. Основными конструктивными узлами буксирного устройства являются буксирный гак, буксирная лебёдка, на барабан которой наматывается буксирный канат, и буксирные арки, направляющие и ограничивающие движение буксирного каната. Буксирная лебёдка позволяет изменять длину буксирного каната, обеспечивая на извилистом судовом ходу при малой длине каната требуемую управляемость, а на прямом судовом ходу – уменьшать сопротивление состава за счёт увеличения длины буксирного каната. Буксирный гак используется при отказе буксирной лебёдки. Буксиры-толкачи, помимо буксирного устройства, оборудуются сцепным или автосцепным устройством, обеспечивающим жёсткую сцепку носовой части судна с кормовой частью состава. Толкачи оборудуются только сцепным (автосцепным) устройством. Конструкция сцепных и автосцепных устройств разнообразна. В речных и озёрных условиях отечественные буксиры-толкачи и толкачи оборудуются однозамковыми или двухзамковыми автосцепами, которые обеспечивают сцепку замков клешневого типа, установленных на одном судне, с вертикальными рельсами, укреплёнными на торцевой части (транце) другого судна. На морских баржебуксирных составах сцепка толкача и баржи производится с помощью мощных гидравлических сцепов, обеспечивающих возможность взаимных наклонений толкача и баржи относительно общей горизонтальной оси. На портовых буксирах применяются вакуумные сцепы. Эти буксиры оснащаются также манипуляторами для захвата буксирного каната. Для обеспечения высокой маневренности портовые буксиры оснащаются винторулевыми колонками, меняющими направление силы упора винта по желанию судоводителя. Буксиры-спасатели оснащаются разнообразным оборудованием для оказания помощи терпящим бедствие судам – буксировки судов, потерявших ход, снятия с мели, откачки воды, тушения пожаров, спасения людей. Все буксиры-толкачи и толкачи оборудуются мощным кормовым якорным устройством, обеспечивающим удержание на кормовом якоре толкаемого состава на течении. Мощность речных буксиров-толкачей и толкачей связана с размером составов, которые, в свою очередь, определяются габаритами водного пути. Т. к. эффективность перевозок возрастает при увеличении грузоподъёмности составов, на крупных реках используют мощные буксиры-толкачи. Мощность наиболее крупных отечественных толкачей достигает 2–3 тыс. кВт. На Миссисипи, где возможно применение особо крупных составов, мощность толкачей достигает 9 тыс. кВт.

   БУЛЬДÓЗЕР, землеройная машина (а также съёмное землеройное оборудование на тракторе или тягаче), предназначенная для разработки и перемещения грунта, щебня, засыпки котлованов и траншей, расчистки снега на дорогах, планировки площадок и т. д. С помощью бульдозера можно перемещать грунт на небольшие расстояния (не более 80—100 м). Рабочий орган бульдозера – мощный отвал – может быть поворотным или неповоротным. Бульдозеры многоцелевого назначения наряду с выполнением традиционных работ используются для разработки и засыпки траншей, каналов, скважин, проведения земляных работ на мёрзлых грунтах, в погрузочно-разгрузочных работах. На бульдозеры приходится более 40 % всех объёмов земляных работ. Это объясняется высокой производительностью, манёвренностью, универсальностью и простотой конструкции рабочего оборудования.

   Бульдозер

   БУМÁГА, материал из растительных волокон, беспорядочно распределённых в тонкий лист и связанных между собой поверхностными силами сцепления. Бумагу производят гл. обр. из волокон древесины после соответствующей их обработки – размола, соединения с различными добавками (наполнителями), красителями и т. п. Впервые бумага была получена Цай Лунем во 2 в. в Китае путём осаждения водной суспензии свежих растительных волокон на сетке. В 6 в. этот способ, долго сохранявшийся в секрете, был вывезен в Японию, затем в страны Азии (6–8 вв.), где бумагу изготовляли из пенькового и льняного тряпья. Позднее таким образом бумагу стали вырабатывать в странах Северной Африки, где она вытеснила традиционный материал – папирус, в Испании и других странах Европы. В России бумага известна с 10 в. Машинное производство бумаги возникло в нач. 18 в. в Голландии, где был изготовлен первый размалывающий аппарат – ролл. В кон. 18 в. во Франции Н.-Л. Робертом был предложен способ механизированного отлива бумаги на непрерывно движущейся сетке. В дальнейшем к этому оборудованию были добавлены устройства для прессования и сушки, а также специальные прессы для уплотнения (каландры), намотки в рулоны; старые роллы заменили размалывающими аппаратами непрерывного действия. В качестве сырья начали применять появившиеся синтетические материалы, добавка которых к исходной бумажной массе улучшила прочностные качества бумаги.
   В зависимости от назначения в состав бумаги вводятся различные наполнители: каолин (глина белого цвета, состоящая из минерала каолинита), тальк и другие минеральные вещества, придающие бумаге белизну, прочность, гладкость и другие физико-химические свойства, необходимые для печати: непрозрачность, хорошее восприятие краски, смачиваемость или влагостойкость. Кроме того, в бумагу вводят проклеивающие вещества (крахмал, смолы, клеи и др.), делающие бумагу непроницаемой для чернил, упрочняющие поверхностный слой, увеличивающие её плотность и т. п. В специальные виды бумаги добавляют красители, химические волокна. В зависимости от назначения бумага имеет различные показатели: масса листа площадью 1 мІ (4 – 250 г), толщина листа (4 – 400 мкм). Выпускается более 600 видов бумаги: для печати (типографская, офсетная, иллюстрационная, для глубокой печати, картографическая, мелованная, газетная, листовая, для обоев и др.); для письма (писчая, конвертная и т. п.); чертёжно-рисовальная (в т. ч. калька и ватман); электроизоляционная; папиросная; впитывающая (фильтровальная, промокательная и др.); для производства фибры, пергамента, санитарно-гигиенических изделий и т. п.; для аппаратов (телеграфная лента, перфокарточная и др.); светочувствительная (для изготовления фотобумаги и т. п.); переводная (копировальная и др.); обёрточная (мешочная, спичечная, бутылочная, парафинированная и т. п.); промышленно-техническая (патронная, наждачная, асбестовая и другого назначения).
   Изготовляют бумагу на бумагоделательных машинах из бумажной массы – смеси размолотых и особым образом обработанных волокнистых материалов в воде с добавлением наполняющих, красящих и проклеивающих веществ. Основные части бумагоделательной машины – сеточная, прессовая, сушильная, каландр, накат. Сеточная часть имеет одну или несколько движущихся бесконечных сеток, на которые непрерывным потоком поступает бумажная масса, постепенно теряющая воду и распределяющаяся по сетке для формования. Дальнейшее обезвоживание и формование бумажного полотна происходит в прессовой части, а также при сушке (до необходимой влажности 5–7 %), которая осуществляется на расположенных в два яруса вращающихся горячих цилиндрах. Затем бумага охлаждается на холодных цилиндрах и поступает на каландр, после чего сматывается на накате в рулон. Бумагоделательная машина – сложный многофункциональный технологический агрегат, имеющий длину ок. 100 м, ширину – до 20 м и высоту отдельных частей – до 15 м. Производительность современных бумагоделательных машин 250–500 т/сут.

   БУ́НА (полузапруда, поперечная дамба), гидротехническое сооружение, предназначенное для регулирования режима водного потока и защиты морского или речного берега от размыва. Для устройства бун применяют грунт, камень, бетон, фашины, габионы. Габион имеет вид заполненного камнем ящика из металлической сетки. Фашиной называют туго стянутую связку ивового хвороста в форме цилиндра. Буны сооружают перпендикулярно или под некоторым углом к берегу. Донные буны служат для предохранения от размыва оснований береговых сооружений (дамб, подпорных стенок).

   БУРÁВ, сверло с режущей кромкой на одном конце и круглым отверстием (ушком) для ручки на другом. Используют для ручного сверления отверстий в древесине. Бурава подразделяют на цилиндрические, улиткообразные и ложечные. Цилиндрические бурава изготовляют длиной 500–600 мм для сверления отверстий диаметром 12–38 мм; улиткообразные – длиной 285–356 мм для отверстий 16–22 мм; ложечные – длиной 150–340 мм для отверстий 5—22 мм. Цилиндрические и улиткообразные бурава имеют заборный винт, благодаря которому они легко входят в древесину. Для сверления отверстий диаметром меньше 10 мм используют буравчик – круглый стальной стержень с режущей кромкой на одном конце; другой конец стержня изогнут и образует ручку.

   Бурава:
   а – цилиндрический винтообразный; б – улиткообразный; в – буравчик;
   1 – ушко; 2 – рабочая часть; 3 – режущая кромка; 4 – заборный винт

   «БУРÁН», орбитальный космический корабль многоразового использования. Выполнен по самолётной схеме типа «бесхвостка» с низко расположенным стреловидным крылом. Стартует «Буран» с помощью ракеты-носителя; спуск вне атмосферы происходит с использованием собственных ракетных двигателей в режиме торможения, в атмосфере и при посадке – по-«самолётному». Основное назначение: доставка сменных экипажей на орбитальные станции и возвращение их на Землю; выполнение научных исследований и экспериментов в автономном полёте; ремонт космических аппаратов на орбите; доставка на Землю результатов научной и технологической деятельности экипажей орбитальных станций. Корабль оснащён оборудованием и системами для стыковки на орбите с другими космическими аппаратами и комплексами. Его максимальная стартовая масса 105 т, в т. ч. 30 т полезного груза; длина 36.37 м, размах крыльев 23.92 м, высота на стоянке 16.35 м; экипаж 2—10 человек. 15 ноября 1988 г. состоялся космический полёт «Бурана» в автоматическом режиме без экипажа. Выполнив два витка вокруг Земли и завершив программу испытательного полёта, «Буран» успешно совершил посадку на аэродроме космодрома «Байконур».

«Буран»

БУРÉНИЕ, процесс образования горной выработки (преимущественно круглого сечения) путём разрушения горных пород с последующим удалением их из забоя. Бурение осуществляется гл. обр. механическим способом (бурильным долотом, резцом), реже термическим, гидравлическим, взрывным и другими способами. Породу можно разрушать либо только по внешнему контуру с сохранением в центре колонки (керна) – т. н. колонковое бурение, – либо по всему сечению (бескерновое бурение). Выработки могут иметь разный диаметр и соответственно разные названия: шпур, шурф, скважина, шахтный ствол (иногда называется просто шахтой). Глубина выработок – от десятков сантиметров до нескольких километров в зависимости от назначения выработки, вида полезного ископаемого, способа добычи. Шурфы (диаметром 15–30 мм) для закладки взрывчатого вещества бурят на глубину до 5 м. Шурфы (25–50 мм) для систем вентиляции, отведения вод и т. п. прокладывают на глубину до 25 м. Эксплуатационные скважины для добычи газа, нефти, подземных вод (75—800 мм) могут иметь глубину от нескольких метров до 10 км и более. Бурят также вентиляционные, водоотливные, разведочные и другие скважины. Шахтные стволы прокладывают в вертикальном и наклонном направлениях, часто за несколько проходов, образуя необходимый тоннель (до нескольких метров).

Бурильное долото

БУРИ́ЛЬНО-КРÁНОВАЯ МАШИ́НА, самоходная машина для бурения скважин при сооружении опор линий электропередачи (ЛЭП) и связи, опускания и установки в котлованы бетонных блоков под опоры ЛЭП, для строительства свайных фундаментов, ограждений и т. д. Буровой инструмент и крановое оборудование могут быть установлены как на базовый трактор на гусеничном ходу, так и на специально оборудованный колёсный автомобиль. В городах применяют небольшие бурильно-крановые машины, предназначенные для бурения ям и скважин под установку столбов, посадку деревьев и т. д. Их называют ямокопатели или ямобуры.

   Бурильно-крановая машина

   БУРОВÁЯ УСТАНÓВКА, комплекс машин и механизмов, предназначенных для бурения, крепления и по-следующего обслуживания буровых скважин и шахтных стволов. Буровые установки сооружают для разведки месторождений полезных ископаемых, на месте их добычи и эксплуатации, а также для проведения глубинных геологических исследований. Для работы установки либо доставляют в разобранном виде (отдельно механизмы, конструкции и т. п.) и собирают на месте, либо транспортируют уже в собранном виде по рельсовому пути на катках, на барже (т. н. самоходные установки). В состав буровой установки входит буровая вышка (от 10 до 60 м), монтируемая обычно из металлических конструкций, которая служит для размещения оборудования, спуска и подъёма бурового инструмента. На установке работают лебёдка и другие подъёмные механизмы, насосы, компрессор и пр. Для питания машин и механизмов энергией предусматривается автономное энергоснабжение от двигателей внутреннего сгорания или дизель-генераторных агрегатов либо имеются распределительные устройства для подключения к централизованным системам электроснабжения. На буровой установке осуществляются сложные технологические процессы, управление которыми и согласованная работа всех её частей обеспечивается автоматизированной системой управления.

   БЫ́СТРЫЙ РЕÁКТОР, см. в ст. Ядерный реактор.

   БЬЕФ, часть водоёма, реки, канала, расположенная по течению выше водонапорного сооружения (плотины, шлюза), т. н. верхний бьеф, или ниже него – нижний бьеф. Бьеф, образованный двумя или несколькими последовательно расположенными водоподпорными сооружениями и находящийся на водораздельном участке водной системы или водотока, называется раздельным.

В

   ВАГÓН, происходит от английского waggon; так называлась небольшая повозка в виде ящика на колёсах, которая передвигалась по деревянным желобам-рельсам на шахтах и рудниках в Средние века.
   Вагоны для пассажиров впервые появились в кон. 1780-х гг. в Англии с открытием первой конно-чугунной дороги близ Лондона. В России вагонетки с канатной, а позднее с конной тягой использовались на рудничных и внутризаводских рельсовых дорогах на Алтае (с 1764 г.), на Александровском заводе в Петрозаводске (с 1788 г.), на Змеиногорском руднике (с 1810 г.). Первые пассажирские вагоны были изготовлены для Царскосельской железной дороги, открытой в 1837 г. В зависимости от конструкции и удобств для пассажиров они именовались каретами, шарабанами, дилижансами. Первоначально эти экипажи не входили в состав поезда, а устанавливались на специальных платформах, из которых составлялись поезда. В те же поезда входили платформы и открытые вагоны для грузов. В 1846 г. на Александровском заводе начали выпускать вагоны для железной дороги между Санкт-Петербургом и Москвой. Основные узлы этих вагонов (кузов, рама, колёсные пары, ходовые тележки, буксы, рессоры, тормоза), а также их внутренняя планировка сохранились до наших дней, совершенствуясь со временем в соответствии с развитием производства и появлением новых материалов и технологий.
   Первые грузовые (товарные) вагоны – крытые и открытые (полувагоны, платформы) – в России были построены в 1855 г., с 1862 г. стали выпускать вагоны-ледники, с 1868 г. – вагоны с опрокидывающимся кузовом (вагон-самосвал, или думпкар), а с 1872 г. – вагоны-цистерны (для перевозки гл. обр. нефти, а также молока, живой рыбы, сыпучих продуктов и т. п.). Вагоны нового поколения, созданные в сер. 20 в., могли перевозить 50–60 т груза, вместимость кузова универсальных крытых вагонов достигала 120 мі. Выпускаются цельнометаллические полувагоны – основной тип грузового вагона, в котором можно перевозить грузы широкого ассортимента; платформы с металлическими бортами для сыпучих грузов; рефрижераторные вагоны; саморазгружающиеся бункерные вагоны-хопперы и хоппер-дозаторы, специализированные вагоны для грузов, требующих особых условий перевозки (для горячего агломерата, шлаков, чугуновозы миксерного типа, цистерны для кислот, сжиженных газов и пр.).

Грузовые вагоны

Первые пассажирские вагоны в России строились по образцу заграничных, поступавших из Германии, Бельгии и других стран. В 1850-е гг. были созданы отечественные пассажирские вагоны, отличающиеся внутренним оборудованием и отделкой; в 1866 г. в скорых поездах Санкт-Петербург – Москва введены впервые спальные вагоны (в США такие вагоны называют пульманами). Особое внимание уделялось отоплению вагонов с учётом климатических условий страны. В 1-й пол. 20 в. отечественное вагоностроение освоило выпуск купейных, жёстких, мягких, багажных, почтовых, а также вагонов для пригородного сообщения. К кон. 20 в. на железных дорогах страны использовались пассажирские вагоны практически всех типов: несамоходные с локомотивной тягой и самоходные (моторвагонные секции) для электропоездов и метрополитена; спальные, купейные, плацкартные и только с местами для сидения (креслами самолётного типа); специализированные вагоны для монорельсовых дорог, фуникулёра, трамвая и высокоскоростного железнодорожного транспорта.

Пассажирские вагоны

ВАГОНООПРОКИ́ДЫВАТЕЛЬ, установка для поворота (опрокидывания) вагона (иногда двух) и самопроизвольной разгрузки сыпучих грузов (зерно, руда, уголь, песок и т. п.). Вагоноопрокидыватели оборудуются системами автоматизации, виброустройствами для разрыхления слежавшихся и смёрзшихся грузов или удаления их остатков из вагона. Выгрузка может осуществляться через торцовые стенки вагона или через боковые (вагоноопрокидыватели роторного типа). Вагоноопрокидыватели устанавливают на грузовых площадках крупных металлургических, химических комбинатов, на электростанциях, предприятиях машиностроения и строительной индустрии, в морских и речных портах и т. п. В России первое такое сооружение с выгрузкой из торцовых дверей вагона построено в кон. 19 в. в Мариупольском порту (с 1991 г. на Украине).

Вагоноопрокидыватель

ВАГРÁНКА, печь, применяемая в литейном производстве для плавки чугуна. Прототипом вагранки послужили доменные печи, в которых переплавляли литейный чугун и лом до сер. 18 в. Появление вагранки способствовало выделению чугунолитейных цехов в особое производство. Вагранка имеет вертикальную шахту, в нижней части которой расположен горн, служащий для накопления жидкого чугуна. Средняя часть шахты полностью загружается шихтовыми материалами – смесью металла, топлива (кокса) и флюсов (специальных добавок), обеспечивающих жидкотекучесть и другие свойства расплава. Из горна чугун перетекает в копильник, откуда выпускается в разливочный ковш через нижнюю лётку (специальное отверстие, заделываемое после окончания плавки и выпуска металла). Металлическая шихта состоит из получаемого в домне литейного чугуна (в чушках), чугунного лома, возврата металла литейного цеха (брак отливок, лом литников, прибылей и т. п.), стальных отходов металлургического производства (т. н. скрапа), ферросплавов для улучшения свойств (легирования) получаемого чугуна. Для ускорения розжига печи и интенсификации плавки металла в печь подают обогащённый кислородом воздух. Производительность вагранки зависит от её размеров, состава шихты, вида и расхода топлива.

   Схема вагранки:
   1 – жёлоб для выпуска чугуна из копильника; 2 – лётка; 3 – копильник; 4 – фурмы для дутья; 5 – воздушный коллектор; 6 – шахта; 7 – загрузочное окно; 8 – искроуловитель; 9 – труба; 10 – загрузочная бадья; 11 – разливочный ковш

   ВАКУУММÉТР (вакуумный манометр), прибор для измерения давления разреженного газа. Давление (разрежение) в вакуумметре определяется с помощью какой-либо физической величины, связанной с давлением (напр., деформации чувствительного элемента, вязкости, теплопроводности газа). Основные части вакуумметра: измерительный преобразователь давления в физическую величину (напр., в перемещение или электрический сигнал) и измерительный блок, непосредственно измеряющий этот сигнал. Результат измерения определяют по отсчётному устройству в виде шкалы, проградуированной в единицах давления (разрежения). В зависимости от устройства и принципа действия вакуумметры разделяются на жидкостные, механические, тепловые и др. В жидкостных вакуумметрах преобразователем давления служит столб жидкости (ртути или масла). Газ давит на жидкость, находящуюся в U-образной трубке. В одном из колен находится газ при измеряемом давлении Рх, а в другом – при известном (опорном) давлении Роп. Жидкостные вакуумметры бывают с закрытым и открытым коленом и др. Их недостатком является небольшой диапазон измерения давлений с нижним пределом до 10–3 мм рт. ст. В механических вакуумметрах давление газа воспринимает упругий чувствительный элемент – сильфон или мембрана, деформация которых передаётся стрелочному указателю. В мембранном вакуумметре мембрана герметически отделяет вакуумную систему от объёма, в котором поддерживается постоянное опорное давление. Деформация мембраны передаётся стрелке, передвигающейся по шкале. При измерении малых давлений для повышения чувствительности мембрану соединяют с электрическим датчиком. Принцип действия тепловых вакуумметров основан на зависимости теплопроводности разреженных газов от давления. Датчиком прибора служит герметичный баллон с проволокой, нагреваемой электрическим током. При изменении давления в системе изменяются отвод тепла от нити датчика и, следовательно, её температура (при постоянной мощности). Различают термопарные вакуумметры, температура нити которых измеряется присоединённой к ней термопарой, и теплоэлектрические вакуумметры сопротивления, температуру нити которых определяют по её электрическому сопротивлению.

   ВÁКУУМНАЯ МЕТАЛЛУ́РГИ́Я, металлургические процессы, при проведении которых используется вакуумное оборудование. Идея помещения расплавленного металла в вакуум для удаления из него газов высказывалась неоднократно ещё в 19 в., однако тогда невозможно было построить необходимое оборудование. Быстрое развитие вакуумной металлургии началось во 2-й пол. 20 в. В вакуумной металлургии различают операцию вакуумной обработки выплавленного металла и собственно процесс плавки в вакууме. Выплавленный обычным способом металл подвергают вакуумной обработке во время выпуска из печи или в разливочном ковше и таким образом очищают его от газов – дегазируют. Во втором случае и плавку, и разливку металла проводят в условиях вакуума. В вакуумной металлургии применяются индукционные печи, дуговые и электронно-лучевые печи. Электронно-лучевой способ вакуумной плавки обладает рядом преимуществ по сравнению с другими: плавка проводится в медном тигле, охлаждаемом водой, что позволяет избежать реакций расплава со стенками тигля. В электронно-лучевой печи можно переплавлять все без исключения металлы и сплавы, в т. ч. тугоплавкие и быстро окисляющиеся.

   ВÁКУУМНЫЙ МАНÓМЕТР, то же, что вакуумметр.

   ВÁКУУМНЫЙ НАСÓС, устройство, предназначенное для удаления (откачки) газов или паров из замкнутого объёма (системы) с целью получения в нём вакуума. Основные характеристики вакуумных насосов: предельное давление (остаточное давление или предельный вакуум); быстрота откачки – объём газа, откачиваемый при данном давлении в единицу времени. Различают следующие вакуумные насосы: механические, пароструйные, сорбционные, криогенные. В свою очередь, механические вакуумные насосы делятся на вращательные, двухроторные и турбомолекулярные. Среди вращательных вакуумных насосов наибольшее распространение получил пластинчато-роторный насос с масляным уплотнением. Всасывание и выталкивание газа в таком насосе осуществляется при изменении объёма ячеек, образованных эксцентрично расположенным ротором, в прорезях которого помещены подвижные пластины. Уплотнение зазоров между деталями насоса обеспечивается маслом. Двухроторный вакуумный насос состоит из двух фигурных роторов, которые при вращении создают в камере насоса направленное движение газа. Работа турбомолекулярного вакуумного насоса основана на использовании движения молекул газа в направлении его откачки при вращении ротора, состоящего из дисков. Принцип действия пароструйных насосов основан на захвате откачиваемого газа струёй пара.

   Двухроторный вакуумный насос

   В сорбционных вакуумных насосах используется способность сорбентов (напр., титана, молибдена) поглощать газ. Действие криогенных вакуумных насосов основано на поглощении газа поверхностью, охлаждённой до низкой (криогенной) температуры. В зависимости от обеспечиваемого диапазона давлений различают низковакуумные, средневакуумные, высоковакуумные и сверхвысоковакуумные насосы. Для получения сверхвысокого вакуума применяются криосорбционные вакуумные насосы, которые представляют собой криогенные насосы с тонкой плёнкой сорбента на внутренней поверхности камеры.

   ВÁЛИК малярный, предназначен для огрунтовки и окраски различными красящими составами стен, потолков и других гладких поверхностей. Используется вместо кистей, которые он значительно превосходит по производительности и качеству окраски. Валики чаще всего делают из меха или поролона. Они выпускаются промышленностью, но их несложно изготовить и самому. Диаметр валика от 40 до 70 мм, длина от 100 до 250 мм. Он крепится на оси специальной ручки с помощью гайки с шайбой или проволочной шпильки. Перед началом работы валики следует подержать в воде в течение нескольких часов, чтобы ворс приобрёл одинаковую жёсткость. Для работы с валиком окрасочный состав наливают в ведро или ванночку, в которые вставляют сетку на рамке или стальной лист с отверстиями для отжима излишков краски.

   Валик малярный

   ВÁЛОЧНАЯ МАШИ́НА, см. в ст. Лесозаготовительные машины.

   ВÁНКЕЛЯ ДВИ́ГАТЕЛЬ, роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, разработанный в 1957 г. немецким учёным Ф. Ванкелем. В двигателе Ванкеля трёхгранный ротор (поршень) вращается в цилиндре специального профиля. Грани ротора отсекают переменные объёмы камер, в которых происходят обычные для двигателей внутреннего сгорания процессы. Вал ротора жёстко соединён с зубчатым колесом, которое входит в зацепление с неподвижной шестернёй. Ротор с зубчатым колесом обкатывается вокруг шестерни. Его грани скользят по внутренней поверхности корпуса, отсекая переменные объёмы камер. Такая конструкция позволяет осуществить четырёхтактный цикл без специального механизма газораспределения (с клапанами и кулачками). Другое его преимущество – постоянное вращение ротора, а не возвратно-поступательное движение поршней обычного двигателя внутреннего сгорания. Смесеобразование, зажигание, смазка, охлаждение, пуск у двигателя Ванкеля – такие же, как у обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания. При одинаковой мощности имеют в 2–3 раза меньшие размеры, чем обычные поршневые двигатели. Двигатели Ванкеля применяются на автомобилях, вертолётах, моторных лодках.
   а)

б)

   Ванкеля двигатель:
   а – схема двигателя; б – зубчатое зацепление;
   1 – ротор; 2 – вал; 3 – водяное охлаждение; 4 – корпус; 5 – свеча зажигания; 6 – неподвижная шестерня; 7 – зубчатое колесо;
   I – впуск; II – сжатие; III – расширение; IV – выпуск

   ВÁНТОВЫЕ КОНСТРУ́КЦИИ, геометрически неизменяемый тип висячей конструкции. Выполнены только из прямолинейных элементов (вантов) и часто называются вантовыми фермами. Как и в висячих конструкциях, все элементы вантовой фермы работают на растяжение, что позволяет использовать в качестве несущих частей фермы канаты из стальной проволоки. Вантовые фермы применяют в конструкциях мостов, где проезжая часть подвешивается на множестве косых тросов, крепящих её к высоким пилонам. При этом тросы натянуты от верхней точки пилона или от разных его уровней и расходятся веерообразно или параллельно, подобно струнам арфы. В вантовых мостах тросы делают предварительно напряжёнными, поэтому они предельно натянуты, не провисают и делают всё сооружение геометрически неизменяемым. При такой конструкции балка моста под проезжей частью может быть непривычно тонкой, поэтому вантовый мост является одним из самых экономичных и изящных мостов.

Вантовый мост в г. Севилья, Испания

ВÁНТУЗ, приспособление для прочистки канализационных стоков. Представляет собой полую резиновую полусферу (чашу) на рукоятке. Для прочистки стоков вантуз устанавливается над выпуском раковины (или ванны) так, чтобы края чаши были плотно прижаты к поверхности. В раковину наливают воду, пока она не накроет чашу. Затем резкими толчками рукоятки несколько раз продавливают чашу. Если засор удалён, вода беспрепятственно уходит из раковины с образованием воронки над выпуском.

   Вантуз: а – внешний вид; б – положение вантуза при прочистке стоков

   ВАРИÁТОР, отдельный агрегат или встроенный узел, служащий для плавного изменения частоты вращения ведущего вала относительно частоты вращения ведомого вала механизма. Состоит из одной или нескольких бесступенчатых передач и устройств, обеспечивающих их функционирование. Бесступенчатые передачи вариаторов выполняются с жёсткими звеньями, при соприкосновении которых усилие передаётся за счёт силы трения. Такие вариаторы (фрикционные) способны передавать мощности от нескольких ватт (в механизмах ручного регулирования приборов) до нескольких десятков киловатт (в транспортных машинах, прессах, металлорежущих станках). Посредством вариатора достигается оптимальный скоростной режим машины при различных условиях её работы. На металлорежущих станках, напр., с помощью вариатора можно поддерживать наивыгоднейшую скорость резания на различных участках заготовки при обработке поверхностей вращения переменного радиуса. На эскалаторах метрополитена вариаторы служат для согласования скоростей движения поручней и лестницы.

   ВÁТМАН, бытующее название чертёжно-рисовальной бумаги хорошего качества. Отличается высокой плотностью, однородной структурой, иногда имеет незначительный желтоватый оттенок. Используется для выполнения ответственных чертежей, архитектурных разработок, схем и эскизов, для рисования и т. п.

   ВАТТМÉТР, прибор для измерения активной электрической мощности (в ваттах). Ваттметры имеют две электрические цепи: тока (включается в цепь нагрузки последовательно) и напряжения (включается параллельно с нагрузкой). Шкала ваттметра градуируется в ваттах. Применяются электродинамические, электронные ваттметры (для измерений на постоянном и переменном токе) и ферродинамические ваттметры для измерений на переменном токе. Наиболее распространены электродинамические ваттметры (см. рис.), механизм которых состоит из неподвижной катушки 1, включённой последовательно с нагрузкой Н (цепь тока), и подвижной катушки 2, включённой через большое добавочное сопротивление R параллельно нагрузке (цепь напряжения). Работа ваттметра такого типа основана на взаимодействии магнитных полей подвижной и неподвижной катушек при прохождении по ним электрического тока. При этом вращающий момент, вызывающий отклонение подвижной части прибора и соединённой с ней стрелки (указателя), при постоянном токе пропорционален произведению силы тока на напряжение, а при переменном токе – ещё косинусу угла сдвига фаз между током и напряжением. Расширение пределов измерений достигается с помощью трансформаторов тока и добавочных резисторов, а в цепях высокого напряжения – с помощью трансформаторов тока и напряжения.

   Схема устройства и включения электродинамического ваттметра

   ВЕЗДЕХÓД, автомобиль высокой проходимости, пригодный для эксплуатации на любых дорогах и по бездорожью. Массовое производство вездеходов, используемых как артиллерийские тягачи и шасси для броневиков, началось в нач. 20 в. В кон. 1930-х гг. в США и СССР практически одновременно были разработаны и созданы лёгкие армейские многоцелевые вездеходы: американский джип и советский ГАЗ-64, затем – ГАЗ-67. В 1950-е гг. в таких странах, как Канада, СССР и США, имеющих большую территорию, развернулись работы по созданию джипов, многоцелевых и тяжёлых вездеходов, предназначенных, напр., для экспедиций, ведущих разведку полезных ископаемых. Типы и размеры современных вездеходов занимают практически весь диапазон транспортных средств – от небольших спортивных и прогулочных до тяжёлых многоосных машин. Вездеходы снабжены гусеничным, реже колёсным со специальными шинами движителем.
   В силовую передачу вводят дополнительные механизмы, позволяющие увеличивать тяговое усилие. Многие вездеходы являются амфибиями.

Вездеход ГАЗ-3937, по прозвищу «Водник»

ВЕЛОСИПÉД. История создания велосипеда носит весьма разноречивый характер. Не случайно фраза «Изобрести велосипед…» стала нарицательной. Среди изобретателей велосипеда числятся и российский крепостной крестьянин Артамонов, и русский изобретатель Л. Л. Шамшуренков, построивший и продемонстрировавший комиссии Сената «самобеглую коляску», о чём свидетельствует официальный протокол от 2 ноября 1752 г. Но общепризнанным изобретателем велосипеда считается немецкий инженер К. фон Дрейс. Велосипед, построенный им в 1817 г., представлял собой двухколёсную машину, приводимую в движение отталкиванием ног от земли. В 1858 г. к переднему колесу добавили педали, а в 1871 г. – цепной привод на заднее колесо. Наконец, 1889 г. можно считать годом рождения современного велосипеда.

Деревянный велосипед-«бегунок»

Велосипеды по назначению и конструкции делятся на детские, подростковые, дорожные, горные, спортивные и специальные. К последним относятся трёх – и четырёхколёсные грузовые велосипеды, цирковые, трюковые и т. п. Наиболее распространены дорожные велосипеды. Чаще всего они одноместные, реже многоместные, тандемы. Большое распространение получили также складные велосипеды, удобные для перевозки на транспорте. Устройство велосипедов в основном одинаковое. Рама – стальная, алюминиевая или карбоновая. Колесо состоит из обода, втулки, спиц и покрышки. То, что у автомобиля называется трансмиссией, на велосипеде – система, состоящая из двух или трёх зубчатых колёс – звёзд, соединённых с педалями, цепной передачи и набора малых зубчатых колёс (звёздочек), укреплённых на втулке заднего колеса. Цепь передаёт усилие от ведущих звёзд на ведомые звёзды. Перекидыванием цепи на разные комбинации звёзд при помощи переключателей меняется передаточное число привода. Тормоза имеют раздельный привод на переднее и заднее колёса. Конструкции велосипедов продолжают непрерывно совершенствоваться в направлении снижения веса, повышения безопасности и удобства езды, применения новейших материалов.

   Современный спортивный велосипед

   ВЕЛЬБÓТ, четырёх – или восьмивёсельная мореходная шлюпка с заострёнными образованиями оконечностей, снабжённая мачтой с парусом. Бывают разъездные и спасательные. В 17–19 вв. использовались для охоты на морских зверей.

   ВÉНТИЛЬ, 1) трубопроводный – запорное устройство в трубопроводах для перекрытия и регулирования потоков жидкости, пара или газа. Широко применяется в промышленных трубопроводах и в санитарно-технических устройствах. К трубам, насосам и другому оборудованию присоединяется посредством фланцев или резьбового соединения.
   2) В электротехнике – электрический прибор, проводимость которого в значительной степени зависит от направления электрического тока (в прямом направлении она существенно выше, чем в обратном). В электрическом вентиле используется эффект односторонней проводимости тока на границе металл – полупроводник или между двумя полупроводниками с различными примесями (полупроводниковые вентили), металл – вакуум (электронные или электровакуумные вентили), металл – газ (газоразрядные вентили), металл – электролит (электролитические вентили). В качестве вентилей применяют полупроводниковые, электровакуумные или газоразрядные диоды (в электро – и радиоаппаратуре – гл. обр. для выпрямления электрического тока), тиристоры (напр., в силовых устройствах преобразовательной техники и в системах автоматического управления в качестве переключающих приборов), тиратроны (напр., для создания коротких и мощных электрических импульсов в радиолокационных станциях) и др.

   ВЕНТИЛЯ́ТОР БЫТОВÓЙ, прибор для создания потока воздуха при проветривании помещений. Вентиляторы бывают настольные, настенные, потолочные, торшерные, ручные, оконные, автомобильные и др., мощность от нескольких десятков до нескольких сотен ватт. Вентиляторы выпускаются с резиновой или пластмассовой крыльчаткой с защитной сеткой, имеют электродвигатель и стойку с основанием. Некоторые вентиляторы могут автоматически изменять направление создаваемого воздушного потока за счёт периодического разворота корпуса в пределах порядка 120°. Крыльчатки имеют 3 или 4 лопасти.

   Вентилятор бытовой

   ВЕНТИЛЯ́ЦИЯ, регулируемый воздухообмен в помещениях. Человек в зависимости от рода деятельности выделяет в окружающий воздух тепло (100 ккал/ч и больше), углекислоту (23–45 л/ч), водяные пары (40–70 г/ч); выбросами тепла, водяных паров, газов и пыли сопровождаются производственные процессы. В результате воздух в непроветриваемых помещениях со временем становится по своим гигиеническим качествам неблагоприятным для здоровья человека. Целью вентиляции является обеспечение необходимой чистоты, температуры и влажности воздуха. Вентиляция может быть естественной и принудительной, приточной, вытяжной, приточно-вытяжной и механической (осуществляется вентиляторами). При естественной вентиляции воздухообмен происходит вследствие разности температур или под воздействием ветра. Приточная вентиляция обеспечивает только подачу воздуха в помещения; вытяжная вентиляция обеспечивает удаление загрязнённого воздуха, создавая тем самым разрежения, за счёт которых в это помещение поступает воздух снаружи или из соседних помещений. Если параметры воздуха в помещении должны постоянно отвечать строго определённым условиям (кондициям), применяют кондиционирование воздуха.

   ВЕРСТÁК, рабочий стол с приспособлениями для закрепления обрабатываемых деталей, а в ряде случаев с механизированным инструментом и др. оснасткой. Верстак бывает столярный и слесарный. Верстак столярный служит для обработки вручную изделий из дерева. Состоит из крышки (верстачной доски) и основания (подверстачья). Верстачная доска имеет продольную (заднюю) и боковую (переднюю) зажимные коробки. Обрабатываемые детали зажимают в боковой или задней коробке при помощи винтов либо закрепляют на поверхности доски верстачными клиньями (упорами) или гребёнками (деревянными, реже металлическими), вставляемыми в квадратные отверстия. Вдоль края доски нередко устраивают прямоугольную выемку-лоток, куда во время работы можно положить инструменты или мелкие детали. Подверстачье состоит из двух стоек, скреплённых продольными брусками при помощи клиньев или винтов. Нередко в подверстачье оборудуют шкафчик для хранения инструментов. Верстак слесарный служит для обработки металлических заготовок, изготовления и ремонта деталей, сборки изделий из металла и других материалов. Состоит из металлического стола с ящиками для инструмента, на поверхности стола крепятся тиски и другие приспособления.

   Столярный верстак:
   1– верстачная доска; 2– подверстачье; 3– передняя боковая коробка; 4– боковой винт; 5– задняя (продольная) коробка; 6– задний винт; 7– квадратные отверстия для упоров и клиньев; 8– выемка-лоток

   ВЕРТЛЮ́Г, шарнирное соединительное звено двух частей механизма (или звеньев цепи), позволяющее каждой из них вращаться вокруг своей оси, напр. звено между подъёмным механизмом и буровым инструментом при бурении скважины.

   Вертлюг

   ВЕРТОЛЁТ, летательный аппарат тяжелее воздуха, у которого подъёмная сила и тяга для горизонтального полёта создаются одним или двумя т. н. несущими винтами. Вертолёт может взлетать вертикально с места без разбега и садиться без пробежки, он может неподвижно висеть в воздухе, разворачиваться на месте и перемещаться в любом направлении. При отказе двигателя вертолёт продолжает полёт со снижением по наклонной траектории, а энергия, необходимая для вращения несущего винта, отбирается от набегающего на винт встречного воздушного потока. Вертолёты имеют фюзеляж с шасси и хвостовой балкой, иногда небольшое крыло, несущие винты, силовую установку (двигатель), электро-, радио – и навигационное оборудование; на конце хвостовой балки расположен рулевой винт.
   Вертолёт взлетает и удерживается в воздухе за счёт подъёмной силы, которую создают вращающиеся лопасти несущего винта. Крыло вертолёта (если оно есть) при достаточно большой скорости полёта создаёт дополнительную подъёмную силу (как и крыло самолёта) и таким образом частично разгружает несущие винты. Большинство вертолётов имеют один несущий винт либо два винта, расположенных соосно (вал верхнего винта проходит через полый вал нижнего) или разнесённых по концам фюзеляжа. Сила тяги, необходимая для горизонтального движения вертолёта, также создаётся несущим винтом. При вращении лопастей несущего винта в горизонтальной плоскости создаваемая ими аэродинамическая сила направлена вертикально вверх и удерживает вертолёт в воздухе. Если плоскость вращения лопастей винта наклонить, у аэродинамической силы появляются две составляющие: одна – вертикальная (подъёмная сила) и другая – горизонтальная (сила тяги), обеспечивающая горизонтальный полёт аппарата. Чем больше наклон оси несущего винта, тем больше сила тяги и выше скорость полёта. Чаще, однако, сила тяги создаётся не за счёт наклона оси несущего винта, а за счёт поворота его лопастей на некоторый угол, называемый углом установки лопасти. Такой способ создания тяги энергетически выгоднее применения дополнительного воздушного винта типа пропеллера. Управляют вертолётом с помощью несущего и рулевого винтов. При одновременном увеличении угла установки всех лопастей несущего винта вертолёт поднимается, при уменьшении – опускается. Боковое и путевое управление вертолётом осуществляется также поворотом лопастей несущего винта, но не всех одновременно, а поочерёдно; кроме того, для путевого управления используется рулевой винт с поворотными лопастями.
   Вертолёты широко применяются для перевозки грузов, почты, пассажиров, при разведке и разработке газовых и нефтяных месторождений в труднодоступных районах, для проведения ледовой разведки, монтажа крупногабаритного оборудования, при спасательных работах и тушении пожаров и т. д. Вертолёты входят в состав вооружённых сил всех крупных государств и применяются для перевозки и десантирования войск и грузов, уничтожения танков и другой техники противника, для огневой поддержки войск, разведки, связи и выполнения других заданий. Кроме того, вертолёты применяют для траления мин, борьбы с подводными лодками, постановки минных заграждений, осуществления спасательных операций на море и т. д.
   Первый вертикальный подъём летательного аппарата с человеком на борту при помощи винтов состоялся 29 сентября 1907 г. во Франции. Вертолёт, созданный братьями Л. и Ж. Брегге и профессором Ш. Рише, поднимался вертикально четырьмя винтами на высоту 1.5 м. Первый вертолёт, способный двигаться поступательно, был построен В. Корню (Франция) в ноябре 1907 г. В 1912 г. русский изобретатель Б. Н. Юрьев впервые создал вертолёт с одним несущим винтом; он же изобрёл автомат перекоса – устройство, автоматически изменяющее углы установки лопастей несущего винта для поддержания заданного направления и режима полёта вертолёта. Автомат перекоса Юрьева стал основным органом управления вертолётом. В 20—30-х гг. 20 в. в России построено несколько работоспособных вертолётов, в т. ч. вертолёты серии ЦАГИ (1-ЭА, 3-ЭА, 5-ЭА, 11-ЭА). Вертолёты создавались также в США и Германии. Серийный выпуск вертолётов впервые организован в 1942 г. американской фирмой «Сикорский аэро энджиниринг» (R-4), в России – в 1952 г. (Ми-4). Наиболее известны в России вертолёты, созданные конструкторскими бюро М. Л. Миля (Ми-12, Ми-26, Ми-34 и др.) и Н. И. Камова (Ка-15, Ка-18, Ка-25 и др.). За рубежом вертолёты выпускают фирмы «Сикорский», «Каман» (США), «Агуста» (Италия), «Уэстленд» (Великобритания), «Аэроспасьяль» (Франция) и др.

   Схема устройства вертолёта Ми-1:
   1 – несущий винт; 2 – автомат перекоса; 3 – ось несущего винта; 4 – бачок для противообледенительной жидкости; 5 – рулевой винт; 6 – редуктор; 7 – стабилизаторы; 8 – бак для горючего; 9 – основное колесо; 10 – вентилятор; 11 – двигатель; 12 – главный вал; 13 – места пассажиров; 14 – место пилота; 15 – рычаг для одновременного регулирования газа и установки лопастей; 16 – носовое колесо; 17 – рация

   ВЕРФЬ, предприятие для постройки судов, которое, в отличие от судостроительных заводов, не имеет цехов по изготовлению изделий машиностроения и получает эти изделия в виде поставок с других предприятий. По характеру выполняемых работ верфи подразделяют на судостроительные и судосборочные. Судостроительные верфи выполняют полный цикл работ по постройке судна. Судосборочные верфи, в отличие от судостроительных, осуществляют только сборку судов, получая с других верфей или заводов готовые к сборке насыщенные блоки корпуса и агрегаты механизмов и энергетических установок. Основными цехами судостроительной верфи, строящей суда из стали, являются: корпусообрабатывающий цех, изготавливающий детали корпуса судна (в этот цех включается также склад стали, участок первичной обработки металла и плаз – специальное помещение, где на полу вычерчивают обводы судна и отдельные детали); сборочно-сварочный цех, в котором собирают и сваривают из деталей узлы, секции и блоки корпуса; стапельный цех, где формируется корпус судна и осуществляется его спуск на воду; механомонтажный цех, выполняющий монтаж главных двигателей, механизмов машинного отделения и гребных валов; слесарно-корпусной цех, изготавливающий и монтирующий вентиляцию, мелкие устройства, кожухи; деревообрабатывающий цех, изготавливающий и монтирующий обшивку помещений, мебель и т. п.; малярно-заготовительный цех, выполняющий работы по изготовлению и монтажу изоляции и защитных покрытий; такелажно-корпусной цех, изготавливающий такелаж, тенты и т. п.; цех гальванопокрытия, обеспечивающий цинкование, хромирование, никелирование, омеднение, кадмирование труб, крепежа и других изделий; достроечный цех, выполняющий работы по достройке судов на плаву с их испытаниями и сдачей. Судно – наиболее сложное инженерное сооружение, и для его постройки верфи оснащают уникальным оборудованием и применяют наиболее современные высокопроизводительные технологии.
   При постройке судна на верфи выделяются три этапа: предстапельный, стапельный и достроечный. На предстапельном этапе после изготовления деталей проводится поточно-позиционная сборка плоских и полуобъёмных секций корпуса, сборка объёмных блоков, укрупнение массы секций и блоков, их насыщение трубопроводами, механизмами, изоляцией и окраска. В отдельные агрегаты собираются механизмы машинного отделения для последующего монтажа на стапеле. На стапельном этапе производится формирование судна из отдельных сборочных блоков, обстройка корпуса, проводятся механические испытания, окраска; этап заканчивается спуском остова судна на воду. На достроечном этапе завершаются работы по достройке судна, его испытания и сдача в эксплуатацию. Стапельный этап в зависимости от размеров судна может выполняться на наклонном стапеле с продольным спуском, горизонтальном стапеле с поперечным механизированным спуском по наклонным путям (на слипе), на горизонтальном стапеле в сухом доке (со всплытием построенного судна). Помещение, в котором производится стапельная сборка, называется эллингом. В цехах постройки блоков и в эллингах ширина пролётов достигает 60—120 м при высоте 60 м. Крановое оборудование может иметь грузоподъёмность более 1000 т. Сухие доки имеют размеры в плане до 950 5 92 м, в них могут строиться суда дедвейтом до 1 000 000 т.

   Верфь

   ВЕСЫ́ БЫТОВЫ́Е, предназначены преимущественно для домашнего пользования – взвешивать пищевые продукты, дозировать удобрения, измерять вес собственного тела и т. п. Весы бывают ручные, настольные, настенные и напольные. Наиболее распространены пружинные и рычажные бытовые весы. Они просты в пользовании, занимают мало места (особенно ручные) и при взвешивании обеспечивают достаточно точные показания. Главная деталь пружинных бытовых весов – спиральная или цилиндрическая пружина. Их действие основано на уравновешивании веса предмета силой сжатой или растянутой пружины. Показания весов отсчитывают по шкале, вдоль которой перемещается соединённый с пружиной указатель (стрелка). Взвешивание на рычажных весах основано на законе равновесия рычага; сила тяжести взвешиваемого тела, действующая на одно плечо рычага, уравновешивается силой тяжести гирь, приложенной к другому плечу. Наибольшую точность обеспечивают равноплечные рычажные весы, в момент достижения равновесия рычаг принимает строго горизонтальное положение. К таким весам относятся, в частности, аптекарские весы. Существуют также электронные весы с цифровым отсчётом на специальном табло, имеющие наибольшую точность взвешивания. Так, напольные электронные весы взвешивают вес тела до 120 кг с точностью 100–200 г.
   а)

б)

в)

г)

д)

е)

ж)

   Бытовые весы:
   а – безмен; б – ручные пружинные; в – настольные пружинные; г – рычажные дозировочные; д – ручные равноплечные; е – напольные малогабаритные; ж – настольные рычажные

   ВЕТРОДВИ́ГАТЕЛЬ, машина, преобразующая кинетическую энергию ветра в механическую энергию. Рабочим органом ветродвигателя является ветроколесо, воспринимающее напор воздушного потока и преобразующее его в механическую энергию вращения вала. Различают ветродвигатели карусельные (с вертикальными лопастями и вертикальной осью вращения), барабанного типа (с горизонтальными лопастями и горизонтальной осью вращения) и крыльчатые (с горизонтальной осью вращения, параллельной направлению ветрового потока). В зависимости от числа лопастей различают быстроходные (менее 4 лопастей), средней быстроходности (4–8) и тихоходные (более 8). На крыльчатых ветродвигателях лопасти крепят обычно к поворотной головке, внутри которой располагают также остальные узлы. Головку ветродвигателя помещают в гондолу и устанавливают на вершине опорной мачты; при изменении направления ветра гондола с помощью хвостового оперения или специального колеса (виндрозы), расположенного на хвостовом оперении, разворачивается до тех пор, пока плоскость вращения ветроколеса не займёт положение, перпендикулярное направлению ветра, при этом ветродвигатель развивает наибольшую мощность. Лопасти ветроколеса выполняются обычно из древесно-слоистого материала или из стеклопластика. Для поддержания расчётной частоты вращения используется центробежно-пружинный регулятор, исполнительный механизм которого изменяет угол поворота лопастей вокруг своей оси. Эта же система в комплексе со специальным устройством позволяет осуществить дистанционно или автоматически пуск ветродвигателя или его остановку. Серийные отечественные ветродвигатели имеют диаметр ветроколеса 10.12 и 18 м и расчётную мощность от 7.4 до 29.5 кВт. Кроме того, выпускаются ветродвигатели мощностью 30–50 кВт.

   Крыльчатый многолопастный ветродвигатель

   ВЕТРОЭНЕРГÉТИКА, отрасль энергетики, в которой для получения механической, электрической или тепловой энергии используется энергия ветра. Наряду с солнечной и гидравлической ветровая энергия относится к природным возобновляемым энергоресурсам. К её достоинствам относится доступность, повсеместное распространение и практическая неиссякаемость. Особое значение это приобретает для районов с благоприятным ветровым режимом, удалённых от сетей централизованного электроснабжения, и для сравнительно мелких потребителей (до 100 кВт), рассредоточенных на большой территории в труднодоступной местности (вахтовые посёлки, геологические базы и т. п.). Общий ветроэнергетический потенциал Земли оценивается в 1.2 млн. МВт, общая установленная мощность ветроэнергетических станций к 2000 г. составила ок. 17.8 тыс. МВт; прогноз на 2006 г. – 36 тыс. МВт. Наибольшее распространение в мире получили ветроэнергетические установки (ВЭУ) относительно небольшой мощности – от 0.1 до 6 кВт, применение которых экономически оправдывается при среднегодовой скорости ветра более 5 м/с в районах с высокой стоимостью доставки топлива. Основное препятствие для использования ветроэнергетического потенциала – непостоянство скорости (напора) ветра и, как следствие, большие колебания мощности ВЭУ и необходимость аккумулирования получаемой энергии.
   Энергия ветра использовалась людьми с давних времён для вращения колёс ветряных мельниц, в парусном флоте, позже – для привода колёс ветроэлектрогенераторов. Первая ветровая электроустановка построена в Дании в 1901 г. После большого перерыва, обусловленного стремительным развитием тепловых и электрических двигателей, снова возник интерес к ВЭУ. В 1979 г. в США и Канаде были введены в эксплуатацию ветроэлектростанции мощностью по 200 кВт с диаметром рабочего колеса ок. 40 м, а в Дании – ВЭУ с диаметром колеса 60 м, рассчитанная на производство 4 млн. кВт·ч электроэнергии в год. Наиболее мощная ВЭУ (1.25 МВт) действует в США. Первая в России ВЭУ мощностью 8 кВт была построена в 1929—30 гг. в Курске. В 1931 г. вступила в строй ВЭУ мощностью 100 кВт – под Севастополем. В 50—60-е гг. был налажен выпуск серийных ветродвигателей мощностью 0.7—11 кВт, а в кон. 90-х гг. – мощностью 30—100 кВт. Однако пока ещё ВЭУ не могут конкурировать с традиционными производителями электроэнергии; необходимо повышать коэффициент полезного использования энергии ветра с 0.2–0.25 до 0.5–0.7 и решать проблему аккумулирования ветровой энергии.

   ВЕТРОЭНЕРГЕТИ́ЧЕСКАЯ УСТАНÓВКА (ВЭУ), комплекс устройств и оборудования, предназначенный для преобразования энергии ветрового потока в другой вид энергии, удобный для практического использования. Обычно ВЭУ представляет собой высокую мачту, на вершине которой установлен ветродвигатель, соединённый передачей с рабочей машиной (напр., насосом или электрогенератором), преобразующей энергию ветра в определённый вид практической работы: перекачивание воды, получение тепла, электроосвещение и т. п. Кроме того, в составе установки предусматривается размещение устройств, запасающих энергию, напр. водосборники, аккумуляторы и др. Для обеспечения потребителей электроэнергией во время безветрия обычно используют резервный двигатель внутреннего сгорания. Различают ВЭУ специального назначения (насосные, опреснительные, зарядные и т. п.) и универсальные (ветросиловые и ветроэлектрические). Силовые ВЭУ преобразуют ветровую энергию в механическую, которая с помощью трансмиссии передаётся на рабочую машину. На электрических ВЭУ (ветроэлектростанциях) вырабатывается электрический ток, который передаётся на электродвигатели исполнительных машин. Установленная мощность ВЭУ зависит гл. обр. от диаметра рабочего колеса ветродвигателя и скорости ветра.

   Ветроэнергетическая установка

   ВЗЛЁТНО-ПОСÁДОЧНАЯ ПОЛОСÁ, см. в ст. Аэродром.

   ВЗРЫВНÁЯ ШТАМПÓВКА, см. в ст. Листовая штамповка.

   ВИАДУ́К, сооружение мостового типа на пересечении дороги с глубоким оврагом, горным ущельем, лощиной, суходолом и т. д. Виадуком также принято называть мост над широкой долиной реки, когда по экономическим, эстетическим или иным соображениям нецелесообразно возведение земляной насыпи на подходах к водной преграде. Виадуки известны со времён Древнего Рима. Они строились из камня и, как правило, представляли собой несколько рядов арочных мостов – аркад, возведённых один над другим. Этот приём позволял поднять дорогу на высоту, необходимую для «прыжка» через ущелье. Спустя два тысячелетия, в сер. 19 в., в Саксонии немецкие инженеры использовали ту же схему при строительстве и ныне действующих кирпичных виадуков через реки Гельцш и Эльзен. В своё время они считались самыми высокими в мире. Современные материалы (высокопрочные стали, предварительно напряжённый железобетон) позволяют создавать высокие многопролётные конструкции виадуков, придавая им лёгкую, простую форму, хорошо читаемую на фоне просторных долин или живописных гор.

   Виадук

   ВИБРÁТОР, 1) в широком смысле – любая система, в которой могут возбуждаться колебания (механические, электромагнитные и др.), напр. камертон, маятник, колебательный контур. Механические вибраторы (вибровозбудители) используются как самостоятельные устройства или в составе вибрационных машин и оборудования. Вибраторы применяют в вибрационных машинах для уплотнения грунтов, дорожных покрытий, бетонных смесей при возведении зданий, сооружений и изготовлении железобетонных изделий; для механизации выгрузки материалов из бункеров, транспортирования сыпучих и кусковых материалов в конвейерах; при испытании конструкций, приборов и аппаратов на прочность и устойчивость на вибрационных стендах и т. д. Наиболее распространены центробежные вибраторы с приводом от встроенного электродвигателя и вибраторы, в которых колебания создаются в результате вращения неуравновешенных элементов (дебалансов).
   2) В радиотехнике вибратор – отрезок металлического провода, штырь из токопроводящего материала или диэлектрика, который может служить возбудителем (источником) электромагнитных колебаний; применяют как простейшую антенну или как элемент сложных антенн.

   ВИБРАЦИÓННАЯ МАШИ́НА, машина, рабочему органу которой сообщается колебательное движение для осуществления или интенсификации выполняемого процесса. Применяется в строительстве для уплотнения бетона или грунта (вибратор погружают в бетон или устанавливают прямо на землю, и он, сообщая колебательные движения грунту или бетонной смеси, способствует их уплотнению), погружения в грунт свай, труб и т. д. Название этого класса строительных машин произошло от латинского слова vibro – колеблюсь. Явление вибрации широко используется во многих строительных машинах. Так, в виброкатках вибратор, расположенный в вальцах катка, улучшает их уплотняющее действие; вибратор, которым оснащается ковш экскаватора, стряхивает налипший на стенки вязкий грунт; используют виброударный способ погружения свай вибромолотами и т. д. В горном деле широко используются вибрационные конвейеры и виброгрохоты, применяемые для транспортировки и сортировки горных пород.

   Самопередвигающаяся виброплита

   ВИДЕОДВÓЙКА, то же, что моноблок.

   ВИДЕОЗÁПИСЬ,запись изображения и звука на магнитную ленту с помощью съёмочной видеокамеры (магнитная видеозапись) для последующего воспроизведения на экране телевизора при помощи видеомагнитофона. При видеозаписи изображение преобразуется съёмочной видеокамерой в последовательность электрических сигналов (видеосигналы), которые и фиксируются на магнитной ленте. Качественная запись звука осуществляется в диапазоне от 20 до 20 000 Гц. Для записи и воспроизведения видеоизображения требуются гораздо более высокие частоты – св. 6 МГц. Для этого магнитные головки в видеокамере и видеомагнитофоне закреплены на вращающемся с высокой скоростью барабане, а сигналы записываются не вдоль, а поперёк ленты. Ось вращения барабана расположена под углом к направлению движения ленты, а его магнитная головка при каждом обороте записывает на ленте наклонную строчку. При этом плотность записи вдоль ленты значительно увеличивается, а магнитная лента должна двигаться сравнительно медленно – со скоростью всего 2.34—4.84 мм/с.
   Конструкцию видеомагнитофона с вращающимися магнитными головками первыми разработали В. Сэлстед, А. Понятов и М. Столяров (США) в 1951 г. Съёмочная видеокамера и видеомагнитофон не только стали непременным атрибутом телевизионных студий, но и широко вошли в быт. Видеокамеры практически вытеснили любительские кинокамеры. Они записывают цветное изображение и звук (с помощью встроенного микрофона), обладают высокой чувствительностью. Измерение яркости изображения, установка диафрагмы и наводка на резкость полностью автоматизированы. Результат видеосъёмки можно просмотреть сразу же, ведь никакого проявления плёнки (как при киносъёмке) уже не требуется. В видеофильме изображение и звук записываются на один и тот же носитель информации – магнитную плёнку. Наиболее распространённый бытовой стандарт видеозаписи – VHS (Video Home System – домашняя видеосистема). Ширина магнитной плёнки в этом стандарте – 12.5 мм. Для портативных видеокамер применяется уменьшенная кассета с плёнкой той же ширины – VHS Compact. Для воспроизведения в видеомагнитофоне её помещают в специальный адаптер, имеющий внешние размеры стандартной видеокассеты VHS. Выпускаются стандартные видеокассеты VHS с временем записи 120.180.195 и 240 мин. Запись на эти кассеты (в отличие от звуковых или аудиокассет) – односторонняя. Выпускаются и миниатюрные видеокассеты стандарта Video-8 (Hi8). Ширина плёнки в них – 8 мм. Это позволило уменьшить габариты портативных бытовых видеокамер. Переход на цифровой метод записи, осуществлённый в наиболее современных видеокамерах, позволяет избежать потери качества даже при многократной перезаписи.

   ВИДЕОИ́МПУЛЬС, см. в ст. Импульс электрический.

   ВИДЕОКÁМЕРА, портативная телевизионная передающая камера, конструктивно объединённая с кассетным видеомагнитофоном; для записи сигналов изображения и звука (видеозаписи) используются магнитные ленты шириной 12.7 и 8 мм. Видеокамеры снабжаются высококачественными объективами с переменным фокусным расстоянием (т. н. трансфокаторы или ZОOM-объективы), обеспечивающими оптическое 10-кратное увеличение. Это позволяет при видеосъёмке, не сходя с места, плавно приблизить или отдалить снимаемый объект. Видеокамеры снабжены электронным видоискателем, который может использоваться как для контроля изображения во время съёмки, так и для просмотра записанного сюжета в целом. Наиболее совершенные видеокамеры, кроме видоискателя, снабжены миниатюрным цветным дисплеем на жидких кристаллах. С его помощью можно просмотреть только что отснятый видеофильм непосредственно на видеокамере.

Видеокамера

   Схема видеокамеры:
   1 – объектив; 2 – фильтр; 3 – микродвигатель; 4 – миниатюрный кинескоп; 5 – микрофон; 6 – усилитель звука; 7 – электронные блоки

   ВИДЕОКАССÉТА, закрытая пластмассовая коробка, внутри которой размещается магнитная лента, применяемая в видеомагнитофонах и видеокамерах. Магнитная лента в видеокассете содержится в виде бобин, намотанных на двух свободно вращающихся сердечниках. При установке видеокассеты в видеомагнитофон (видеокамеру) сердечники бобин соединяются с электроприводом и кассета фактически становится составной частью ленто-протяжного механизма видеомагнитофона. Контакт магнитной головки с магнитной лентой при записи или воспроизведении видеоинформации осуществляется через специальное окно в корпусе видеокассеты. Наибольшее распространение получили видеокассеты, обозначенные буквами VHS (Video Home System – домашняя видеосистема). Они предназначены для использования практически во всех выпускаемых в мире видеомагнитофонах.
   В этих видеокассетах с габаритами 18.8 5 10.4 5 2.5 мм и массой ок. 280 г используется магнитная лента шириной 12.7 мм. Длительность записи (воспроизведения) на кассетах VHS – 60.120.180.195.240 мин ограничивается длиной ленты, которая может разместиться в кассете, и зависит от толщины ленты. При наличии в видеомагнитофоне, кроме основной скорости (SP), замедленной скорости (LР) длительность записи (воспроизведения) увеличивается вдвое.

Видеокассета

ВИДЕОМАГНИТОФÓН, аппарат для записи на магнитную ленту телевизионных сигналов (со звуковым сопровождением) для их хранения и последующего воспроизведения. По принципу действия аналогичен обычному магнитофону, но, в отличие от него, имеет более широкую полосу пропускания частот (до 3.5–6 МГц по сравнению с 10–20 кГц у магнитофона). Такая полоса обеспечивается высокой скоростью взаимного относительного перемещения магнитной головки (видеоголовки) и ленты (от 20–40 м/с – в студийных до 3–9 м/с – в бытовых видеомагнитофонах). Для этого в видеомагнитофонах используется несколько (от 2 до 4) видеоголовок, закреплённых по окружности барабана, вращающегося практически перпендикулярно или под небольшим углом к направлению движения ленты. Видеосигналы записываются не вдоль ленты, как в обычном магнитофоне, а поперёк (поперечно-строчная запись) или наискось (наклонно-строчная запись). При этом плотность записи вдоль ленты существенно возрастает, а сама лента движется со скоростью 2.34—4.84 мм/с. При воспроизведении записи для получения непрерывного видеосигнала применяют электронный коммутатор, который поочерёдно подключает видеоголовки к усилителю воспроизведения в моменты перехода видеоголовок с одной строчки записи на следующую. Сигналы звукового сопровождения записываются и воспроизводятся неподвижными магнитными головками вдоль одного из краёв магнитной ленты. По другому краю ленты также неподвижной головкой записываются синхронизирующие сигналы.

   Видеомагнитофон

   Все бытовые видеомагнитофоны – кассетные, рассчитаны на использование видеокассет стандарта VHS с продолжительностью записи 60.120.180.195 и 240 мин. Наиболее совершенные видеомагнитофоны, кроме основной скорости движения магнитной ленты (SР), имеют вдвое меньшую скорость (LР), увеличивающую время записи и воспроизведения вдвое без заметной потери качества изображения и звука. Такой режим возможен при использовании 4 или 6 головок записи. У большинства видеомагнитофонов предусмотрена возможность воспроизведения видеосигналов при кратковременной остановке ленты для получения неподвижного изображения (режим «стоп-кадр»), а также медленный просмотр видеозаписи в прямом и обратном направлениях. Управление режимами работы возможно с помощью клавиш на корпусе видеомагнитофона либо с помощью пульта дистанционного управления.

   ВИДЕОПЛÉЙЕР (видеоплеер), то же, что кассетный видеомагнитофон, предназначенный для работы только в режиме воспроизведения записанных на видеокассету изображения и звукового сопровождения; термин, распространённый в быту и в научно-популярной литературе, является транскрипцией английского слова videoplayer, что означает видеопроигрыватель.

   ВИДЕОПРОИ́ГРЫВАТЕЛЬ, принятое в обиходе название устройств для воспроизведения сигналов изображения и звукового сопровождения, записанных на оптических дисках (лазерный проигрыватель) или на магнитной ленте в видеокассете (видеоплеер).

   ВИ́ЛЛА, загородный дом с парком или садом. Первые виллы появились в 3 в. до н. э. в Италии, в последующие 200 лет распространились по всему Средиземноморью. Виллы того времени чаще всего были центрами больших загородных поместий и состояли не только из жилых, но и из хозяйственных построек. Такой тип вилл назывался villa rustica, в отличие от villa urbana – пригородного дома не для постоянного проживания, а для развлечений и отдыха. Большое развитие получили виллы в 15–17 вв. в Италии. Это были огромные загородные дома, которые окружал парк, украшенный скульптурами и фонтанами. В нач. 20 в. виллой стали называть любой комфортабельный отдельно стоящий дом с парком или садом, предназначенный для одной семьи. Как правило, виллы строят в привилегированных загородных районах или на курортах.

Вилла Пизани близ Венеции, Италия

ВИНТÓВКА, индивидуальное стрелковое оружие с длинным стволом для поражения цели на расстоянии до 2 км. Термин связан с появлением в России в сер. 19 в. ружей, стволы которых имели внутри винтовую нарезку, обеспечивавшую вращение пули для повышения её устойчивости в полёте. Наиболее примечательная русская магазинная 7.62-мм винтовка образца 1891 г. оружейника С. И. Мосина, более 60 лет состоявшая на вооружении русской, а затем и советской армии, имела массу со штыком 4.5 кг, длину без штыка 1300 мм, неотъёмный магазин на 5 патронов. Вариант винтовки с укороченным стволом назывался карабином (длина 1016 мм). С распространением во 2-й пол. 20 в. автоматов винтовки сохранились только как снайперское и спортивное оружие.

Винтовка системы С. И. Мосина

   Затвор к винтовке системы С. И. Мосина

   ВИНТОКРЫ́Л, летательный аппарат, в котором сочетаются конструктивные элементы самолёта и вертолёта. Подобно самолёту, винтокрыл имеет фюзеляж, крыло, хвостовое оперение и движитель – воздушный винт (пропеллер) или реактивный двигатель для горизонтального полёта; сходство с вертолётом ему придают несущие винты над фюзеляжем или на концах крыльев. Винтокрыл взлетает и садится, как вертолёт, с помощью несущих винтов, а разгоняется с помощью как несущих винтов, так и самолётных движителей. Достигнув скорости полёта, при которой начинают эффективно действовать аэродинамические рули, винтокрыл продолжает полёт, используя подъёмную силу крыльев, как обычный самолёт.
   Винтокрылы появились в кон. 50-х гг. 20 в. практически одновременно в Великобритании, СССР, США. Разработчики винтокрылов стремились в одном летательном аппарате соединить свойства самолётов (высокая скорость, большая грузоподъёмность, дальность полёта) и вертолётов (возможность взлёта и посадки с места, без разбега). Многие проекты были успешно реализованы уже в кон. 70-х гг. Наибольшая скорость полёта, 486 км/ч, достигнута экспериментальным винтокрылом ХН-51А фирмы «Локхид» (США). В СССР в 1960 г. построен экспериментальный винтокрыл Ка-22 (конструкции Н. И. Камова), на котором в 1961 г. было установлено 8 мировых рекордов, в т. ч. скорости по прямой – 356 км/ч и поднятия груза 16 485 кг на высоту 2588 м. Однако по мере совершенствования вертолётов и в связи с созданием самолётов вертикального взлёта и посадки интерес к винтокрылым аппаратам резко упал, и их строительство практически прекратилось.

Винтокрыл

ВИРТУÁЛЬНАЯ РЕÁЛЬНОСТЬ, имитация окружающей действительности (зрительных образов, звука, объёма сконструированных объектов) с помощью специальных компьютерных средств. Если стереофотография и стереокино делают изображение объёмным, а голограмма позволяет осмотреть изображение с разных сторон, то виртуальная реальность позволяет с помощью специальной экипировки оказаться внутри виртуального (мнимого, кажущегося) мира. В составе экипировки для погружения в виртуальный мир используются специальные шлем, силовой жилет, перчатки и сапоги. Виртуальный шлем снабжён дисплеями для каждого глаза, наушниками и датчиками, дающими информацию о положении головы. Силовой жилет, перчатки и сапоги также снабжены специальными датчиками, имитирующими иллюзию взаимодействия с предметами в виртуальном пространстве. Надев такой «костюм», наблюдатель попадает в виртуальный мир, напр. на дно океана или на поверхность Марса. При этом можно поворачивать голову, оглядываться, ходить, дотрагиваться рукой или ногой до предметов, поднимать их, ощущать их тяжесть и температуру. То есть созданный компьютером виртуальный мир способен обманывать органы чувств наблюдателя.

Перчатка виртуальной реальности

Погрузиться в виртуальную реальность можно также с помощью виртуальной комнаты, где пол, стены и потолок снабжены экранами, на которые проецируются изображения. Моделируются движения и звуки (напр., автомобиля, самолёта, поезда или космического корабля). Всё это важно для создания специальных тренажёров для пилотов, космонавтов, водителей автомобилей, операторов ядерных реакторов. Созданы также агрегаты, действующие на вестибулярный аппарат человека. Примером могут служить вращающиеся кабины для тренировки космонавтов. Именно необходимость создания таких тренажёров, приближающих обстановку к реальной, и вызвала к жизни создание систем виртуальной реальности.

   Виртуальный шлем

   ВИСЯ́ЧИЕ КОНСТРУ́КЦИИ, строительные конструкции, в которых все основные несущие элементы (тросы, кабели, цепи, мембраны) работают на растяжение. Эта особенность висячих конструкций позволяет в полной мере использовать свойства строительных материалов, выдерживающих значительные растягивающие усилия (цепи, стальные проволоки, капроновые нити) и получать лёгкие (с небольшим собственным весом) конструкции. Применяются в мостах (такие мосты называются висячими), канатных дорогах и т. п.
   Висячие конструкции – древнейший тип строительных конструкций. Ещё 2000 лет назад китайцы подвешивали мосты с довольно большим пролётом на цепях из кованого железа. Один из них, мост в провинции Сычуань, имеет длину 101 м. К достоинствам висячих конструкций относятся простота монтажа, экономичность и архитектурная выразительность. Недостатками являются большая нагрузка на опоры и изменяемость под действием внешних сил (ветра, температуры и т. д.). Штормовые порывы бокового ветра могут приводить к катастрофам, как это было в 1940 г. при крушении висячего Тэкомского моста (США). Особенностью висячих мостов является то, что несущие тросы, на которых держится вся конструкция, перекинутые через опоры(пилоны), закрепляются на берегах. Вся конструкция держится на этих дугообразно провисающих между опорами тросах. При движении автомобилей по мосту тросы изменяют свою геометрическую форму, что вызывает прогибы и колебания пролётного строения. Поэтому всё большее распространение получает геометрически неизменяемый тип висячей конструкции – вантовая конструкция.

   Висячий мост через пролив Босфор

   ВНЕДÓМЕННОЕ ПОЛУЧÉНИЕ ЖЕЛÉЗА, процессы получения железа и стали непосредственно из рудных материалов, минуя стадию выплавки чугуна в доменных печах. Развитие этого способа получения железа связано с сокращением запасов коксующихся углей, необходимых для производства кокса, служащего главным топливным материалом для доменной плавки. Из многочисленных методов, предложенных, разработанных и осуществлённых в промышленных масштабах в разных странах, наибольшее распространение получила технология производства металлизованных окатышей. Сырьём для производства окисленных окатышей в этом случае служит суперконцентрат глубокого обогащения железных руд, содержащий 68.5—69.5 % железа. Окисленные окатыши обрабатываются специально подготовленным восстановительным газом с температурой ок. 800 °C в печах шахтного типа. Металлизованные окатыши переплавляются в электропечах для производства стали высокого качества.

   ВНЕДОРÓЖНЫЙ АВТОМОБИ́ЛЬ, 1) большегрузный автомобиль, масса и габаритные размеры которого не допускают возможности его передвижения по дорогам общего пользования. К таким автомобилям относятся, напр., карьерные самосвалы, имеющие полную массу св. 100 т, а ширину и высоту – св. 3 м.
   2) Легковой автомобиль повышенной проходимости. Как обиходный этот термин обозначает вездеход, сочетающий в себе проходимость с комфортом легкового автомобиля. Серийное производство машины такого типа впервые началось в нашей стране. Это был автомобиль ГАЗ-61, работы над которым велись ещё в 1938 г. На машину устанавливался 6-цилиндровый двигатель мощностью 85 л. с. и три варианта кузова: 5-местный 4-дверный седан, фаэтон и пикап. Однако массовый спрос на внедорожные автомобили начался в 1950-е гг. Практически все крупнейшие мировые производители автомобилей организовали производство машин этого класса. Современный внедорожник оборудован новейшими системами автоматизированного управления и контроля, обладает повышенной комфортностью салона и высокими тягово-динамическими качествами. См. Джип.

Внедорожный автомобиль УАЗ

ВОДОБÓЙ,гидротехническое сооружение в виде бетонной плиты или деревянного настила, расположенное за водосливом или водосбросом. Служит для гашения энергии потока воды и защиты русла реки от опасных размывов. Для лучшего гашения избыточной кинетической энергии потока воды в пределах водобоя располагают водобойный колодец, водобойную стенку, гасители энергии потока. Наиболее эффективно и экономично устраивать водобойный колодец в комплексе с водобойной стенкой и гасителями.

   Схема водосливной плотины с водобоем:
   1 – водослив; 2 – водобойный колодец; 3 – водобойная стенка; 4 – водобой; 5 – гасители

   ВОДОГРÉЙНЫЙ КОТЁЛ, прямоточный котёл для подогрева воды (без испарения), используемой для центрального отопления или централизованного теплоснабжения. Водогрейные котлы работают, как правило, на газообразном и жидком топливе.

   ВОДОЛÁЗНАЯ ТÉХНИКА, специальное снаряжение и оборудование, необходимые для выполнения водолазных работ. Водолазное снаряжение надевается на водолаза при его погружении, а водолазное оборудование обеспечивает спуск водолазов, их работу под водой и подъём на поверхность.
   Водолазное снаряжение по способу обеспечения дыхания водолаза под водой подразделяется на: вентилируемое; автономное с открытой схемой дыхания (с выдохом в воду); неавтономное с открытой схемой дыхания (с подачей воздуха с поверхности); автономное с полузамкнутой схемой дыхания; автономное с замкнутой схемой дыхания.
   Вентилируемое снаряжение включает: шлем с манишкой и трёхслойную рубаху, образующие скафандр; галоши из толстой кожи или прорезиненной ткани со свинцовыми подошвами общей массой 20–25 кг; свинцовые или чугунные грузы общей массой 32–36 кг на груди и спине водолаза или поясные грузы в карманчиках специального пояса; наплечную подушку, нож с поясом, телефонное устройство, размещаемое в водолазном шлеме, телефонный кабель, сигнальный конец, водолазное бельё. Шлемы имеют 3 иллюминатора, травящий головной клапан для вентиляции скафандра водолазом и предохранительный клапан, препятствующий выходу воздуха из скафандра при разрыве шланга, что обеспечивает автономное дыхание водолаза воздухом скафандра (35–40 л) для аварийного выхода на поверхность. Водолазная рубаха снабжается расположенными на спине и груди травящими клапанами для сброса избыточного воздуха, которые работают автоматически.
   Автономное снаряжение с открытой схемой дыхания отличается тем, что воздух для дыхания поступает к дыхательному автомату не с поверхности, а из баллонов, закреплённых за спиной водолаза.
   Неавтономное снаряжение с открытой схемой дыхания включает дыхательный аппарат, гидрокомбинезон, маску, грузовой ремень с грузами, водолазный шланг, редуктор высокого давления, груз нагрудный, водолазный нож, водолазные галоши, водолазные боты, ласты, телефонную станцию с кабелем, инструмент. Дыхательный автомат обеспечивает подачу водолазу воздуха под давлением, равным давлению окружающей среды, и вывод выдыхаемого воздуха в окружающую среду. К дыхательному автомату воздух подаётся с поверхности по водолазному шлангу.
   В автономном снаряжении с полузамкнутой схемой дыхания дыхательная смесь (обычно гелио-кислородная смесь) из баллона аппарата подаётся через химический поглотитель в специальный дыхательный мешок, откуда при вдохе поступает в лёгкие водолаза. Выдыхаемая смесь, проходя через химический поглотитель, очищается от углекислого газа и возвращается в дыхательный мешок.
   Автономное снаряжение с замкнутой схемой дыхания (лёгкие водолаза – химический поглотитель углекислого газа – дыхательный мешок – лёгкие водолаза) включает аппараты для дыхания чистым кислородом. Для работы на больших глубинах (до 450 м) используют гелио-кислородную или азотно-гелио-кислородную смесь.

   Водолазное снаряжение вентилируемого типа:
   1 – шлем с манишкой; 2 – водолазная рубаха; 3 – галоши; 4 – грузы; 5 – нож с поясом; 6 – сигнальный конец; 7 – наплечная подушка; 8 – воздушный шланг; 9 – телефонный кабель

   Водолазное оборудование включает: декомпрессионные камеры для декомпрессии (постепенного снижения давления) и лечебной рекомпрессии (повторного помещения под высокое давление) водолазов при водолазных заболеваниях и тренировках по пребыванию под повышенным давлением; воздухонагнетательные электрические помпы (компрессоры низкого давления) для подачи воздуха водолазу под воду; компрессоры среднего (до 3 МПа) и высокого (до 40 МПа) давления для наполнения баллонов воздухом, кислородом или гелием; телефонные станции; гидроакустические станции связи; спуско-подъёмные устройства; средства подводного фото – и телевидения; средства подводного освещения; медицинское имущество (водолазные аптечки, кислородный баллон и кислородная подушка); речные, рейдовые или морские водолазные боты; средства передвижения водолазов под водой.

   ВОДОМЁТНЫЙ ДВИ́ЖИТЕЛЬ, ВОДОМЁТ, движитель, состоящий из водопроточной трубы и насоса, который засасывает воду в передней части водопроточной трубы и выбрасывает её через напорный трубопровод. Сила тяги водомётного движителя создаётся вследствие отбрасывания струи с повышенной скоростью. Предложен в 1855 г. российским механиком С. О. Бурачеком.
   Различают водомёты с подводным, полуподводным и атмосферным выбросом струи. Водомётный движитель состоит из трёх основных частей: водозаборника, через который вода поступает к рабочему колесу из внешнего потока; рабочего колеса; ускоряющего поток жидкости через движитель, сопла, формирующего реактивную струю требуемой формы и скорости. Конструктивное исполнение водомётных движителей зависит от типа судна и скорости его движения. Водомётные движители устанавливаются на речных судах с небольшими скоростями движения и малой осадкой, плавающих в условиях мелководного и засорённого фарватера, а также на глиссирующих судах, судах на подводных крыльях и судах на воздушной подушке скегового типа. Водозаборники водомётов делятся на водозаборники с водоприёмным отверстием, плоскость которого примерно совпадает с направлением движения судна (статические водозаборники), и водозаборники, плоскость приёмного отверстия которых перпендикулярна направлению движения (полнонапорные). Водомётные движители со статическим водозаборником применяют на судах на подводных крыльях, работающих в речных условиях, где нет волнения, а также на глиссирующих и водоизмещающих судах. Полнонапорные водозаборники применяют на речных и мореходных судах на подводных крыльях. Для предохранения движителя от поломок вследствие засасывания плавающих предметов приёмное отверстие защищается решёткой. В качестве рабочих колёс водомётов используются осевые насосы или гребные винты (иногда – центробежные насосы). Сопло водомётного движителя формирует струю водомёта. Площадь поперечного сечения на срезе сопла, как правило, меньше, чем на входе в него. В районе сопла напорный трубопровод водомёта снабжается специальными рулями, поворотными насадками или иными устройствами, обеспечивающими изменение направления струи воды и управление судном (включая задний ход) без реверсирования главного двигателя.
   Коэффициент полезного действия водомётного движителя невысок и на водоизмещающих речных судах составляет 0.35—0.43. Установка водомётов на таких судах является вынужденной мерой, т. к. на малых глубинах применить более эффективные движители (гребные винты, гребные колёса, крыльчатые движители) невозможно по конструктивным причинам. На скоростных судах водомёты могут оказаться более эффективными, чем гребные винты, т. к. при больших скоростях движения из-за кавитации на лопастях гребных винтов кпд винтового движителя падает, а поверхность лопастей разрушается.

   ВОДОНАГРЕВÁТЕЛЬ, теплообменный аппарат для нагревания воды паром, горячей водой (или газами) с помощью нагретых тел и т. д. Используется для обеспечения населения горячей водой в домах, не имеющих централизованного горячего водоснабжения. Различают водонагреватели с поверхностным нагревом (тепло передаётся воде при соприкосновении её с поверхностью нагретых элементов) и с контактным нагревом (тепло передаётся воде горячим паром или газом). Используются электрические и газовые водонагреватели. Из электрических водонагревателей наиболее удобны для использования в домашних условиях непроточные (ёмкостные) нагреватели для нагревания и сохранения горячей воды в течение длительного времени. Они представляют собой теплоизолированный металлический бак с размещённым в нём электронагревательным элементом и устройство для автоматического регулирования температуры воды. Устанавливают водонагреватель в кухне или в ванной комнате. Выпускаются ёмкостью от 10 до 150 л. Газовые водонагреватели используют для отопления жилых помещений площадью 60—100 мІ и для горячего водоснабжения кухонь и ванных комнат. Бывают проточные и ёмкостные. В проточных вода нагревается, протекая по тонким трубочкам, укреплённым над газовой горелкой. Такие газовые водонагреватели оснащаются автоматической блокировкой горелки: в них при негорящем запальнике или отсутствии протока воды газ в горелку не подаётся. В ёмкостных водонагревателях вода заливается в теплоизолированный бак, где она постепенно нагревается до заданной температуры газовой горелкой.

   ВОДООЧИСТИ́ТЕЛЬНЫЕ ФИ́ЛЬТРЫ бытовые, устройства очистки от вредных примесей водопроводной воды, предназначенной для питья и приготовления пищи. Существуют накопительные и проточные водоочистительные фильтры. Очистку воды в них осуществляют сменные фильтрующие элементы. Накопительные фильтры предназначены для приготовления порции очищенной воды в ёмкости – специальном кувшине. Проточные фильтры обеспечивают постоянный поток очищенной воды. Они устанавливаются непосредственно на водопроводном кране или на подводящих воду трубах. Для экономии фильтрующих элементов проточные фильтры часто снабжают переключателем: при одном положении переключателя вода проходит через фильтрующий элемент и становится пригодной для питья и приготовления пищи, при другом положении переключателя вода проходит мимо фильтрующего элемента и остаётся неочищенной, используется в хозяйственных целях. В зависимости от степени загрязнения водопроводной воды и производительности фильтра фильтрующий элемент необходимо периодически менять.

   ВОДОПОДЪЁМНАЯ МАШИ́НА (водоподъёмник), устройство для безнапорного перемещения жидкости (гл. обр. воды). Простейшие водоподъёмные машины – журавль и ворот для подъёма воды из колодца. Непрерывная подача воды осуществляется водоподъёмными машинами: архимедовым винтом, водоподъёмным колесом, норией. Архимедов винт – вал с винтовой поверхностью, установленный в наклонной трубе, нижний конец которой погружён в воду. При вращении (напр., от ветряного или другого двигателя) винтовая поверхность вала перемещает воду по трубе на высоте до 4 м. Водоподъёмное колесо – колесо диаметром 2–6 м со свободно подвешенными черпаками, которые при вращении колеса зачерпывают воду и опорожняются (опрокидываясь) над лотком. Иногда вместо черпаков используют жёстко укреплённые лопасти. Нория – бесконечная цепь с укреплёнными на ней черпаками. Высота подъёма – до 60 м.

   Архимедов винт

   ВОДОСНАБЖÉНИЕ,совокупность мероприятий по обеспечению водой населения, промышленных предприятий, транспорта и т. д. Наиболее крупные промышленные потребители воды – предприятия металлургии, химической промышленности и теплоэлектростанции. Комплекс инженерных сооружений, осуществляющий задачи водоснабжения, т. е. получение воды из природных источников, её очистку, транспортирование и подачу потребителям, называется водопроводом. Водопровод подразделяется на коммунальный и производственный (промышленный и сельскохозяйственный). Источники воды могут быть подземные (артезианские и карстовые воды, родники) и поверхностные (реки, озёра и т. д.); используют также и дождевую воду (в Австралии, напр., она покрывает бóльшую часть потребностей населения в питьевой воде).
   История водоснабжения насчитывает несколько тысячелетий. Уже в Древнем Египте строились глубокие колодцы, оборудованные простейшими механизмами для подъёма воды, использовались гончарные, деревянные, медные и свинцовые трубы. В античном Риме система водопровода получила дальнейшее развитие. Сохранились акведуки, служащие для перехода самотёчных водопроводных каналов через овраги и долины рек. После распада Римской империи упоминания о величественных водопроводах становятся всё реже. Значительную их часть разрушили вторгшиеся варварские племена. Вода в колодцах стала негодной к потреблению, трубы постепенно зарастали травой и разрушались. Гигиенические условия в средневековых городах были ужасны. Это было время, когда святой Франциск Ассизский считал грязь признаком благочестивой жизни, а святая Агнесса ни разу за всю жизнь не коснулась воды. В городах свирепствовали эпидемии. Мало-помалу, где раньше, где позже, потребность в хорошей питьевой воде становилась всё более очевидной. В городах началось строительство водопроводов. В России первый водопровод из деревянных труб был обнаружен при раскопках в Новгороде, время его постройки относится к кон. 11 в. В 15 в. был сооружён родниковый водопровод для Московского Кремля. В 1804 г. было закончено сооружение первого московского (мытищинского) водопровода, а в 1861 г. – петербургского.
   При всей развитости современной мировой системы водоснабжения, по данным Всемирной организации здравоохранения, лишь немногим более 10 % населения земного шара обеспечено здоровой питьевой водой в нужном количестве, при том что запасы питьевой воды на планете неуклонно сокращаются. В связи с этим разработано немало проектов обеспечения землян пресной водой, по одному из них предлагается для получения воды растапливать айсберги.

   ВОДЯНÓЕ КОЛЕСÓ, простейший гидравлический двигатель – колесо с лопастями, вращаемое потоком воды. Применялось в системах орошения в Древнем Египте, Индии, Китае и других странах, позднее – для привода водяных мельниц, рабочих машин и механизмов мелких и кустарных производств. Основные недостатки: громоздкость, малые мощность, частота вращения и коэффициент полезного действия.

   Водяное колесо

   ВОДЯНÓЙ ЗНАК, изображение внутри бумаги, которое видно на просвет. Обычно водяные знаки присутствуют на деньгах, других ценных бумагах, на старинных рукописях и изданиях, что помогает устанавливать их истинность и в ряде случаев уточнять дату изготовления. Водяной знак получают в процессе производства бумаги, для чего бумажную массу помещают в специальную форму с тонкой сеткой, называемой филигранью (отсюда другое название водяного знака – филигрань) и имеющей конфигурацию того изображения, которое хотят получить. Пользуются также другим способом – прокатывают по бумажной массе полый валик с рельефной сетчатой поверхностью. Водяные знаки получают в эгутёре бумагоделательной машины.

   ВОÉННАЯ АВИÁЦИЯ (военно-воздушные силы, ВВС), вид вооружённых сил, основным вооружением которого являются боевые самолёты и вертолёты. Военная авиация может входить также и в состав других видов вооружённых сил: сухопутных войск (армейская авиация), военно-морского флота (морская авиация) и др.
   Первые самолёты, пригодные для военных целей, появились вскоре после зарождения самой авиации. К кон. 1-й мировой войны в армиях основных воюющих государств насчитывалось уже ок. 11 000 самолётов, в т. ч. в русской – св. 1000 (к февралю 1917 г.). В годы войны созданы первые рода военной авиации: бомбардировочная, истребительная, разведывательная. Скорость самолётов увеличилась с 100–120 до 200–220 км/ч, наибольшая высота полёта (потолок) – с 2–3 до 6–7 км, боевая нагрузка достигла 2–3.5 т. Дальнейшее развитие военной авиации осуществлялось как за счёт совершенствования существовавших тогда самолётов с поршневым двигателем (в годы 2-й мировой войны скорость таких самолётов достигла практически предела – 700–750 км/ч), так и появления принципиально новых реактивных самолётов (1944—45) и вертолётов (1950-е гг.).
   Современная военная авиация подразделяется на бомбардировочную, истребительно-бомбардировочную, истребительную, штурмовую, противолодочную, военно-транспортную и специальную. Соответствующие наименования имеют и самолёты: бомбардировщики, истребители-бомбардировщики, истребители, истребители-перехватчики, штурмовики, противолодочные самолёты, военно-транспортные самолёты, самолёты-разведчики, самолёты-заправщики, самолёты-корректировщики и др. Отдельную разновидность составляют военные вертолёты: боевые вертолёты, транспортно-боевые, многоцелевые, транспортно-десантные, поисково-спасательные и др. Вооружение боевых самолётов и вертолётов: ракетное оружие – для поражения воздушных или наземных (морских) целей; бомбардировочное (авиационные бомбы, зажигательные баки, бомбовые кассеты и др.) – для поражения наземных (морских) целей; стрелковое артиллерийское (пулемёты и малокалиберные автоматические пушки, в т. ч. и многоствольные) – для поражения воздушных и наземных (морских) целей; минно-торпедное (авиационные наземные и морские мины и торпеды) – для дистанционного наземного и морского минирования с воздуха и прицельного поражения кораблей торпедами.

   ВОЗДУХООЧИСТИ́ТЕЛЬ НАДПЛИ́ТНЫЙ, аппарат для очистки воздуха в кухне от вредных продуктов неполного сгорания газа в горелках кухонной плиты, а также от частиц жира, сажи и копоти, образующихся при приготовлении пищи, и для уменьшения запаха подгоревшей пищи. В корпусе воздухоочистителя размещаются вентилятор, аэрозольный фильтр и бактерицидная ртутная лампа. Основной частью воздухоочистителя является аэрозольный фильтр. Частицы жира, сажи и т. п. отсасываются встроенным вентилятором вместе с воздухом из надплиточного пространства и оседают на фильтре, а очищенный воздух возвращается в помещение кухни. По мере загрязнения фильтрующий материал заменяют новым. Очистка воздуха от продуктов сгорания газа достигается его продувкой через сорбент-катализатор, находящийся в коробках-кассетах в верхней части воздухоочистителя. Для стерилизации воздуха служит бактерицидная ртутная лампа – источник ультрафиолетового излучения. Воздухоочиститель крепится над газовой или электрической плитой на высоте 700–900 мм от её поверхности. На нижней поверхности воздухоочистителя размещаются светильники для освещения плиты.

   ВОЗДУХОПЛÁВАНИЕ, полёты на аэростатах (воздушных шарах) и дирижаблях. Аэростат (как и дирижабль), оболочка которого заполняется газом, более лёгким, чем воздух, сам становится легче воздуха. Так же как погружённый в воду мяч в соответствии с законом Архимеда всплывает на поверхность, аэростат стремится подняться из нижних плотных слоёв атмосферы вверх, где плотности газа в оболочке и наружного воздуха практически одинаковы. Достигнув определённой высоты, аэростат оказывается во власти воздушных течений и как бы плывёт по воздуху. Отсюда и происходит термин «воздухоплавание».
   Эра воздухоплавания началась с изобретения братьями Монгольфье аэростата. Первые аэростаты имели обычно форму шара, отсюда их другое название – воздушные шары. До появления самолётов они были единственным средством для воздушных путешествий. Правда, аэростаты летали только туда, куда дул ветер, и надо было порою несколько раз менять высоту, пока не попадёшь на воздушное течение в нужном направлении. У дирижаблей этот недостаток отсутствует, поскольку они приводятся в движение воздушными винтами и имеют рули управления. Первоначально полёты на воздушных шарах воспринимались как аттракцион. Однако увлечение ими быстро приобретало популярность, и во многих странах, в т. ч. во Франции, Германии, России и др., появились клубы любителей воздухоплавания. Устраивались даже соревнования на высоту подъёма, продолжительность и дальность полётов аэростатов с экипажами. Со временем аэростаты стали применять и в практических целях, напр. для перевозки грузов, наблюдения природных явлений (напр., лесных пожаров, разливов рек) и т. п. Во время 1-й мировой войны воздушные шары использовались для воздушной разведки укреплений противника и передвижения его войск, корректировки артиллерийского огня и даже бомбометания. С развитием авиации в 30—40-х гг. 20 в. популярность воздухоплавания упала. Однако на рубеже 50—60-х гг. интерес к полётам на аэростатах стал быстро расти, гл. обр. благодаря появлению новых материалов для оболочек и более совершенного энергетического и навигационного оборудования. Полёты на аэростатах стали выше и продолжительнее. Неоднократно предпринимались попытки беспосадочного кругосветного путешествия на воздушном шаре. Так, в 1978 г. американские воздухоплаватели М. Андерсон, Б. Абруццо и Л. Ньюмен на аэростате «Дабл игл-2» пересекли Атлантический океан за 137 ч 6 мин. В ноябре 1981 г. четверо воздухоплавателей из США и Японии на аэростате «Дабл игл-5» совершили перелёт через Тихий океан, пролетев почти 8330 км за 84 ч. С кон. 80-х гг. всё чаще можно видеть плывущие по небу аэростаты, большие и не очень, порой самой необычной формы и невероятной расцветки. Ежегодно в разных местах проводятся фестивали воздушных шаров, на которые съезжаются любители воздухоплавания из многих стран мира.

   ВОЗДУХОПОДОГРЕВÁТЕЛЬ, теплообменный аппарат для нагревания проходящего через него воздуха. Применяется в системах воздушного отопления, приточной вентиляции, кондиционирования воздуха, в котельных установках тепловых электрических станций и промышленных предприятий, в промышленных печах (напр., металлургической). В воздухоподогревателях для отопления и вентиляции воздух подогревается горячей водой или паром (с помощью калориферов), а также горячим газом и электрическим током.

   ВОЗДУ́ШНАЯ ТРÁССА, часть воздушного пространства, предназначенная для пролёта самолётов, вертолётов, аэростатов. На земле вдоль трассы строят т. н. трассовые аэродромы, размещают средства радионавигации, контроля и управления движением. По всей трассе за каждым самолётом, вертолётом ведётся непрерывное наблюдение, поддерживается радиосвязь с экипажем. Для каждой воздушной трассы устанавливаются минимально допустимые расстояния между попутно и встречно летящими самолётами, чтобы исключить возможность их опасного сближения. При интенсивном движении на трассе выделяют т. н. воздушные коридоры – участки воздушного пространства, ограниченные по ширине, иногда и по высоте. Ни один пилот гражданской авиации не может выйти за пределы отведённого ему коридора без согласования со службой управления полётами.

   ВОЗДУ́ШНО-КОСМИ́ЧЕСКИЙ КОРÁБЛЬ, летательный аппарат, способный совершать полёт как в атмосфере, так и в космическом пространстве. Для обеспечения такого полёта он должен иметь несущие элементы самолёта (крылья, хвостовое оперение, аэродинамические рули, шасси и т. п.), а также элементы космического аппарата (ракетные маршевые двигатели, систему ориентации и стабилизации, теплозащитное покрытие и т. п.). Старт осуществляется как с помощью собственных реактивных и ракетных двигателей, так и с помощью ракетно-космических или авиационно-космических систем. Посадка после завершения программы полёта производится по-самолётному на аэродром с помощью шасси. Использование воздушно-космического корабля расширяет возможности и оперативность доставки на околоземные орбиты грузов и экипажей орбитальных станций и их возвращения на Землю. Примерами воздушно-космических кораблей служат «Бор» и «Буран» (СССР), а также орбитальные корабли и системы «Спейс шаттл» (США).

   ВОЗДУ́ШНЫЙ ВИНТ (пропеллер), лопастный движитель, преобразующий мощность (крутящий момент) двигателя в тягу, необходимую для поступательного движения летательных аппаратов, аэросаней, глиссеров, судов на воздушной подушке. Воздушные винты бывают тянущие – устанавливаются на самолёте и др. впереди двигателя (по направлению движения) и толкающие – помещаются позади двигателя. Винты могут быть одиночными и сдвоенными соосными, когда два винта расположены один над другим, вал верхнего винта проходит через полый вал нижнего винта и вращаются они в противоположные стороны. По способу крепления лопастей к втулке различают винты: неизменяемого шага, лопасти которых выполнены заодно со втулкой; изменяемого шага – наиболее распространённый тип, лопасти которого в полёте можно поворачивать во втулке вокруг оси на некоторый угол, называемый шагом винта; реверсивные, у которых в полёте лопасти могут быть установлены под отрицательным углом для создания тяги, направленной в противоположную от движения сторону (такой разворот лопастей используется, напр., для эффективного торможения и уменьшения длины пробега самолёта при посадке). Особенность флюгерного воздушного винта – возможность в полёте устанавливать лопасти по воздушному потоку, чтобы при остановке двигателя в полёте не увеличивать лобового сопротивления самолёта от винта. Число лопастей воздушных винтов от 2 до 6 у одиночных и до 12 – у соосных.
   Разновидностями воздушных винтов являются несущий винт и рулевой винт, применяемые на вертолётах, винтокрылах, автожирах.

   Воздушный винт

   ВОЗДУ́ШНЫЙ КОРИДÓР, см. в ст. Воздушная трасса.

   ВОЗДУ́ШНЫЙ ШАР, см. в ст. Воздухоплавание.

   ВОКЗÁЛ, комплекс зданий и сооружений, предназначенных для обслуживания пассажиров, организации их отправления и приёма на станции, осуществления управления железнодорожным транспортом и размещения служебного персонала.
   В русском языке словом «вокзал» впервые было названо здание, построенное в 1838 г. в Павловске – конечном пункте Царскосельской железной дороги (по проекту академика архитектуры К. А. Тона). Вокзал в Павловске был разрушен во время Великой Отечественной войны в 1941 г., но сохранились многочисленные открытки и картины с изображением старинного здания. В парке рядом с железнодорожной станцией был построен специальный зал для отдыха и развлечений, под сводами которого часто звучала музыка, выступали известные артисты (Иоганн Штраус и его братья Йозеф и Эдуард, русские артисты М. Г. Савина, А. Е. Варламов). Подобное заведение, где также устраивались гулянья и весёлые представления, находилось в 17 в. в предместьях Лондона и называлось Vauxhall (по имени владелицы Джейн Вокс).
   Вокзалы строятся всегда на пассажирских станциях. На крупных станциях – это обычно большие, красивые, как правило, созданные по индивидуальным проектам здания; на небольших станциях и полустанках – павильоны на платформах или небольшие здания, которые строятся обычно по типовым проектам. На многих крупных вокзалах установлены информационные щиты и светящиеся табло, устроены переходы в разных уровнях, эскалаторы, движущиеся тротуары, транспортёры для багажа, есть камеры хранения, рестораны, парикмахерские, пункты химчистки, кассы заказа билетов на другие виды транспорта и т. д. На вокзале пассажир может купить билет, отдохнуть, позвонить, послать телеграмму. Вокзалы, как правило, работают круглосуточно, тут трудятся кассиры, носильщики, электрики, связисты, работники, обеспечивающие питание, медицинское обслуживание, безопасность и т. п.

   Вокзал

   ВОЛНОЛÓМ, гидротехническое сооружение для защиты от волн акватории порта, рейдовых причалов, подходов к каналам и шлюзам, береговых участков моря, озера, водохранилища и т. д. Энергия волн гасится на волноломе или отражается от него. Различают волноломы оградительные (окружённые водным пространством) и берегозащитные (расположенные непосредственно у берега). Оградительные волноломы разделяются на сплошные (вертикального или откосного профиля), плавучие, сквозные, пневматические, гидравлические. Плавучие волноломы представляют собой заякоренные понтоны. Сквозные волноломы имеют отверстия для пропуска воды. Пневматические используют для гашения энергии волн струёй сжатого воздуха, выходящего из отверстий уложенного по дну трубопровода. Гидравлические волноломы осуществляют гашение волнения встречным поверхностным потоком, который создаётся струями воды, выбрасываемыми из сопел подводящих трубопроводов. Строятся волноломы из камня и бетонных массивных блоков.

   ВОЛНОМÉР, радиотехнический прибор для измерений длин электромагнитных волн. Волномеры фактически являются электронными частотомерами (длина волны колебания обратно пропорциональна его частоте). Различают резонансные и гетеродинные частотомеры. Действие резонансного частотомера (волномера) основано на подстройке колебательного контура, возбуждаемого через элемент связи сигналом исследуемой частоты, до получения резонанса. Резонанс фиксируется по наибольшему отклонению указателя индикатора. Действие гетеродинного частотомера (волномера) основано на сравнении измеряемой частоты с частотой перестраиваемого генератора – гетеродина при получении в смесителе нулевых биений. Биения также после усиления фиксируются с помощью стрелочного прибора, осциллографа или телефона.

   ВОЛÓКНА ПРИРÓДНЫЕ (волокна натуральные), текстильные волокна растительного, животного и минерального происхождения, пригодные для изготовления пряжи, из которой вырабатывают текстильные изделия. Важнейшим природным текстильным волокном является хлопок. Это волокна на семенах хлопчатника. При его созревании плоды (коробочки) раскрываются, и из них собирают хлопок-сырец, который очищается от растительных примесей, обрабатывается и отправляется на прядильную фабрику. Длина волокон хлопка от 10 до 60 мм, толщина 20–22 мкм. Из хлопка получают тонкую и прочную пряжу, идущую на изготовление самых разнообразных тканей. Текстильные волокна получают также из стеблей и листьев растений. Они называются лубяными, бывают тонкие (лён, рами) и грубые (пенька, джут). Из тонких волокон изготавливают различные ткани, из грубых – верёвки, канаты, мешковину.
   Природные волокна животного происхождения – шерсть и шёлк. Шерсть является волосяным покровом животных (овец, коз, верблюдов и др.). Шерсть обладает многими ценными свойствами: она легка, плохо проводит тепло, хорошо поглощает влагу. Из шерсти вырабатывают пряжу, ткани, трикотаж, валяльно-войлочные изделия и др. Шёлк – это продукт, выделяемый железами гусениц шелкопрядов. Когда приходит время гусенице превратиться в куколку, а затем стать бабочкой, она выпускает из себя тонкую нить, прикрепляет её к ветке и плетёт из этой нитки защитную оболочку – кокон. Коконы собирают, а образующую их нить разматывают на специальных машинах. При размотке коконов получают шёлк-сырец, из которого вырабатывают кручёный шёлк, применяемый для изготовления тканей, трикотажа, швейных ниток.
   Природным волокном минерального происхождения является асбест, называемый в народе горным льном. Из асбеста изготавливают тепловую и электрическую изоляцию, пожарные костюмы и т. п. См. Асбест.

   ВОЛÓКНА ХИМИ́ЧЕСКИЕ, объединяют два основных типа волокон – искусственные и синтетические. Искусственные волокна получают из продуктов химической переработки природных полимеров, напр. целлюлозы. Из целлюлозы вырабатывают вискозные, медно-аммиачные, ацетатные и другие волокна. Они идут для изготовления шёлковых и штапельных тканей, корда для шин и многих других бытовых и промышленных изделий. Искусственные волокна дешевле натуральных и по ряду свойств превосходят их.
   Синтетические волокна получают из синтетических полимеров. Сырьём для синтетических волокон являются нефть, природный газ, уголь, отходы целлюлозно-бумажной, пищевой и других отраслей промышленности. Эластичность, прочность, стойкость к агрессивным средам и другие ценные качества синтетических волокон сделали их незаменимыми для использования в современной технике. Они идут для изготовления особо прочных канатов и тросов, фильтровальных перегородок, полупроницаемых мембран, многочисленных тканей и многих других изделий.

   ВОЛОКÓННО-ОПТИ́ЧЕСКИЕ ЛИ́НИИ СВЯ́ЗИ (ВОЛС), линии оптической связи, в которых передача информации осуществляется с помощью волоконно-оптических элементов. ВОЛС состоит из передающего и приёмного оптических модулей, волоконно-оптических кабелей и волоконно-оптических соединителей. Оптическое волокно – самая совершенная среда для передачи больших потоков информации на большие расстояния. Оно изготовлено из кварца, основу которого составляет двуокись кремния, – широко распространённого и недорогого материала, в отличие от меди, используемой в обычных проводах. Оптическое волокно очень компактное и лёгкое, его диаметр всего ок. 100 мкм. Волоконные световоды представляют собой волоконно-оптические жгуты, склеенные или спечённые у концов, защищённые непрозрачной оболочкой и имеющие торцы с полированной поверхностью. Стеклянное волокно – диэлектрик, поэтому при строительстве волоконно-оптических систем связи отдельные оптические волокна не нуждаются в изоляции друг от друга. Долговечность оптического волокна – до 25 лет.
   При создании волоконно-оптических линий связи необходимы высоконадёжные электронные элементы, преобразующие электрические сигналы в свет и свет в электрические сигналы, а также оптические соединители с малыми оптическими потерями. Поэтому для монтажа таких линий требуется дорогостоящее оборудование. Однако преимущества от применения волоконно-оптических линий связи настолько велики, что, несмотря на перечисленные недостатки оптических волокон, эти линии связи всё шире используются для передачи информации. Скорость передачи данных может быть увеличена за счёт передачи информации сразу в двух направлениях, т. к. световые волны могут распространяться в одном оптическом волокне независимо друг от друга. Это даёт возможность удвоить пропускную способность оптического канала связи.
   Волоконно-оптические линии связи устойчивы к электромагнитным помехам, а передаваемая по световодам информация защищена от несанкционированного доступа. К таким линиям связи невозможно подключиться без нарушения целостности линии. Впервые передача сигналов по оптическому волокну была осуществлена в 1975 г. Ныне быстрыми темпами развиваются системы дальней оптической связи на расстояния в многие тысячи километров. Успешно эксплуатируются трансатлантические линии связи США – Европа, Тихоокеанская линия США – Гавайские острова – Япония. Ведутся работы по завершению строительства глобальной волоконно-оптической линии связи Япония – Сингапур – Индия – Саудовская Аравия – Египет – Италия. В России компания ТрансТелеКом создала волоконно-оптическую сеть связи протяжённостью более 36 000 км. Она дублирована спутниковыми каналами связи. В кон. 2001 г. создана единая магистральная цифровая сеть связи. Она обеспечивает услуги междугородной и международной телефонной связи, Интернета, кабельного телевидения в 56 из 89 регионов России, где проживает 85–90 % населения.

   ВОЛОКÓННО-ОПТИ́ЧЕСКИЙ КÁБЕЛЬ,один или несколько волоконных световодов с упрочняющими элементами, заключёнными в защитную оболочку. Волоконно-оптические кабели разделяют по числу волоконных световодов (одножильные и многожильные), а по функциональному назначению – для передачи энергии оптического излучения (осветительные, длиной несколько метров) и информационных сигналов (длиной в сотни и тысячи километров). Наибольшее распространение получили волоконно-оптические кабели для передачи информационных сигналов по междугородным и трансконтинентальным волоконно-оптическим линиям связи. Характеризуется невосприимчивостью к различного рода помехам и низкими потерями, что позволяет доводить расстояния между передающим и приёмным устройствами до 400–800 км.

   ВОЛОЧИ́ЛЬНЫЙ СТАН, машина для изготовления металлической проволоки и труб малого диаметра. Волочильный стан состоит из рабочего инструмента – волоки – и тянущего устройства, сообщающего обрабатываемому металлу движение через волоку. В зависимости от принципа работы тянущего устройства различают волочильные станы с прямолинейным движением обрабатываемого металла и станы с наматыванием обрабатываемого металла (барабанные). Первые применяются для получения труб, вторые – для изготовления проволоки.

   ВОЛЬТМÉТР, прибор для измерения напряжения в электрических цепях постоянного и переменного тока. Вольтметр включается параллельно участку цепи, на котором измеряется напряжение. Шкала вольтметра градуируется в мкВ, мВ, В или кВ. Для расширения пределов измерений используют добавочные резисторы (сопротивления), делители напряжения и измерительные трансформаторы напряжения. Вольтметры бывают аналоговые (со стрелочным или световым указателем) и цифровые (см. Цифровой измерительный прибор). В цепях постоянного тока применяют магнитоэлектрические вольтметры, в цепях переменного тока – электромагнитные, а также выпрямительные, термоэлектрические и электронные вольтметры. Электронные вольтметры аналогового типа – это приборы, состоящие из электронных блоков (выпрямителя, усилителя) и измерительного механизма постоянного тока магнитоэлектрического измерительного прибора. Различают электронные вольтметры для измерений постоянного и переменного напряжения и универсальные. К электронным вольтметрам относятся также импульсные вольтметры, предназначенные для измерения амплитуд электрических импульсов.
   а)

б)

   Вольтметр:
   а – переносной лабораторный вольтметр; б – переносной многопредельный ламповый вольтметр с непосредственным отсчётом

   ВÓЛЬТОВА ДУГÁ, то же, что дуга электрическая.

   ВÓРОТ, простейшее грузоподъёмное устройство с ручным приводом. Состоит из барабана, вращаемого рукояткой, и каната (цепи), навиваемого на барабан. Свободный конец каната снабжён крюком, скобой или клещами для перемещения штучных грузов, бадьёй либо другой ёмкостью – для сыпучих или жидких материалов. Ворот – одно из древнейших изобретений человека. Подобные устройства использовали строители египетских пирамид. Широко был распространён в сельской местности для подъёма воды из колодца. Наибольший выигрыш в силе даёт дифференциальный ворот со ступенчатым барабаном.

   Ворот

   ВОРОТÓК, см. в ст. Инструменты для нарезания резьбы.

   «ВОСТÓК», серия одноместных космических кораблей для автономного полёта человека по околоземной орбите в космическом пространстве. Космические корабли этой серии созданы под непосредственным руководством С. П. Королёва.
   На космическом корабле «Восток» изучалось воздействие условий космического полёта на состояние и работоспособность космонавта, его возможность управления системами корабля в условиях невесомости. Исследовалась способность принимать и усваивать пищу, сохранять психофизические особенности поведения, восприятия окружающей обстановки и т. п. Масса корабля «Восток» – 4730 кг, длина – 4.4 м, наибольший диаметр – 2.43 м. Состоит из спускаемого аппарата и приборно-агрегатного отсека, механически и электрически соединённых между собой. Герметичный спускаемый аппарат предназначен для размещения космонавта и оборудован системой жизнеобеспечения, пультами и органами управления кораблём, системой радиосвязи и телевидения, системой телеметрического контроля состояния космонавта и техники и т. п. Для предотвращения повреждений от высоких термодинамических нагрузок при прохождении плотных слоёв атмосферы аппарат покрывался специальной теплозащитной обмазкой. Спускаемый аппарат не имел системы мягкой посадки, и космонавт при возвращении на Землю на высоте ок. 7 км катапультировался и спускался на парашюте. Спускаемый аппарат, уже без космонавта, приземлялся на парашюте. В приборно-агрегатном отсеке находилось оборудование, не требующее обслуживания. На приборном отсеке размещалась тормозная двигательная установка. После завершения программы полёта и процесса торможения приборный отсек отделялся от спускаемого аппарата и сгорал в плотных слоях атмосферы. До пилотируемого полёта было совершено пять испытательных полётов с животными и манекенами (1960—61).
   Первый в мире полёт человека в космическое пространство был совершён 12 апреля 1961 г. Ю. А. Гагариным на космическом корабле «Восток-1». Он продолжался 1 ч 48 мин и состоял из одного витка вокруг Земли, во время которого была проверена принципиальная возможность полёта человека в космос. На космическом корабле «Восток-2»
   Г. С. Титов (6–7 августа 1961 г., 25 ч 18 мин) показал возможность приёма пищи, сна в условиях невесомости, а также выполнения рабочих функций при кино – и фотосъёмках, управлении кораблём и т. п. При совместном полёте на космических кораблях «Восток-3» (А. Г. Николаев, 11–15 августа 1962 г., 94 ч 22 мин) и «Восток-4» (П. Р. Попович, 12–15 августа 1962 г., 70 ч 57 мин) космонавты впервые освободились от кресел, свободно плавали в невесомости, установили радиосвязь между собой, проводили медико-биологические и другие эксперименты. Впервые были проведены телевизионные репортажи с борта космического корабля, которые транслировались по телевидению. Самый длительный полёт на космическом корабле этой серии – «Восток-5» (119 ч 06 мин) совершил В. Ф. Быковский 14–19 июня 1963 г., во время которого была проведена расширенная программа медико-биологических исследований и других экспериментов. На «Востоке-6» (16–19 июня 1963 г., 70 ч 50 мин) совершила полёт первая в мире женщина-космонавт В. В. Терешкова.

Ракетаноситель «Восток» с космическим кораблём «Восток-1»

   Космический корабль «Восток»

   ВРÉМЯ РЕÁКЦИИ ЧЕЛОВÉКА, интервал времени от начала воздействия на организм какого-либо раздражителя до ответной реакции организма. Состоит из трёх фаз: время прохождения нервных импульсов от рецепторов до коры головного мозга; время, необходимое для восприятия нервных импульсов головным мозгом и организации ответной реакции в центральной нервной системе; время ответного действия организма. Время реакции зависит от типа раздражителя (звук, свет, температура, давление и т. д.) и его интенсивности, тренированности организма на восприятие этого раздражителя, его ожидаемости и др. Например, для распознавания сигнала светофора требуется 0.3–0.4 с, время реакции на ожог 0.15—0.2 с. Время реакции человека имеет решающее значение при определении возможности его работы лётчиком, оператором, машинистом и т. д.

   ВЫКЛЮЧÁТЕЛЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, устройство для включения и отключения электрических светильников, электронагревательных приборов, трансформаторов, двигателей, линий электропередачи и т. д. Делятся на электрические выключатели низкого (до 1000 В) и высокого (св. 1000 В) напряжения. Электрический выключатель состоит из контактной системы (подвижные и неподвижные контакты) и привода (ручного, пружинного, электромагнитного, пневматического). Для отключения токов в сотни и тысячи ампер электрические выключатели снабжаются устройствами для гашения электрической дуги.
   Выключатели низкого напряжения подразделяют на бытовые и промышленные. Первые служат для включения и отключения бытовых электроприборов и устройств переменного тока (50 Гц) при напряжении до 220 В и силе тока до 10 А. Бытовые выключатели изготовляют с ручным, значительно реже – с автоматическим управлением, гл. обр. для защиты от перегрузки (по току) и разрыванию цепи при коротком замыкании. Часто бытовые выключатели совмещают в одно устройство с фотореле (для автоматического включения или выключения светильников в зависимости от освещённости), с таймером (для программирования момента включения и выключения бытовых электроприборов) или светорегулятором (для плавного регулирования яркости свечения ламп). Выключатели освещения могут иметь одну, две или три клавиши. В одноклавишных выключателях размыкается или замыкается одна пара контактов. В двух – и трёхклавишных выключателях каждая пара контактов работает как отдельный выключатель, независимо от того, как ведут себя остальные пары контактов. Как правило, один контакт у них является общим. Такие выключатели служат для раздельного включения ламп в светильнике.
   Промышленные электрические выключатели изготовляют с ручным и автоматическим управлением. Последние могут иметь также защиту от понижения напряжения: если напряжение опускается ниже допустимого значения, происходит автоматическое отключение. Распространены полупроводниковые электрические выключатели с дистанционным управлением от компьютера.
   Электрические выключатели высокого напряжения (высоковольтные выключатели) предназначены для ручного или дистанционного оперативного включения и отключения устройств высокого напряжения при нормальных режимах и для автоматического выключения этих установок в аварийных режимах при токах перегрузки и токах короткого замыкания.

   ВЫПРЯМИ́ТЕЛЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, устройство для преобразования переменного электрического тока в постоянный. Большинство мощных источников электрической энергии (напр., электрические генераторы на электростанциях) вырабатывают переменный ток. Однако многие электрические устройства на городском и железнодорожном транспорте, в химической промышленности, в цветной металлургии, в быту и т. д. работают на постоянном токе различного напряжения. В простейшем случае переменный ток выпрямляется электрическим вентилем, пропускающим ток (напр., синусоидальный) только в одном направлении. В однофазных электрических цепях используют однополупериодные, двухполупериодные с нулевым выводом и мостовые схемы электрических выпрямителей. На рис. 1 приведена схема однополупериодного выпрямителя однофазного тока. Напряжение U₁, обычно синусоидальное, от источника переменного тока через трансформатор Тр подаётся на вентиль В. Ток J в нагрузке Rн течёт только при положительной полярности подводимого напряжения, т. е. при открытом состоянии вентиля В. Конденсатор С заряжается положительными полуволнами пульсирующего тока, а в паузах, соответствующих по времени отрицательным полуволнам, разряжается на нагрузку. Таким образом, пульсирующий ток сглаживается, усредняется.
   В схеме двухполупериодного выпрямителя (рис. 2) применяют трансформатор со средней точкой во вторичной обмотке. Благодаря такому соединению обмотки с вентилями выпрямленный ток формируется из обеих полуволн тока. Частота пульсаций выпрямленного тока при этом возрастает в 2 раза по сравнению с однополупериодным выпрямителем, что облегчает сглаживание тока.
   Схема мостового выпрямителя (рис. 3) также двухполупериодная, но вторичная обмотка трансформатора выполнена без средней точки и имеет в 2 раза меньшее количество витков по сравнению со вторичной обмоткой трансформатора. Указанные схемы выпрямителей применяют обычно в системах питания устройств, у которых потребляемая мощность не превышает нескольких киловатт (бытовые электронные приборы, некоторые устройства автоматики и телемеханики и др.), и лишь в отдельных случаях для питания мощных (до 1000 кВт) устройств (напр., двигателей электровозов).
   1)

   Схемы выпрямителей однофазного тока:
   1 – однополупериодная; 2 – двухполупериодная; 3 – мостовая

   ВЫСÓКАЯ ПЕЧÁТЬ, способ получения полиграфического изображения на бумаге (или ином материале) с использованием печатных форм, на которых печатающие элементы выступают над пробельными (непечатающими) элементами. Текст и иллюстрации готовят раздельно и объединяют обычно при составлении печатной формы, используемой многократно. Иллюстрационные формы изготавливают в цинкографии травлением или гравированием; текстовые – набором. В высокой печати часто приходится использовать дубликаты печатных форм – копии с оригинальных форм, что обусловлено особенностями способа: повышенным давлением при печати, вызывающим быстрый износ печатных элементов при больших тиражах. Высокая печать используется для печатания текстовых изданий (книги, газеты, брошюры и пр.).
   1)

   Схема получения оттиска при высокой печати:
   1 – форма; 2 – форма с краской; 3 – бумага с оттиском краски;
   а – печатающие участки; б – непечатающий (углублённый) участок; в – бумага; г – краска

   ВЫСОКОВÓЛЬТНЫЙ ВЫКЛЮЧÁТЕЛЬ, выключатель электрический для ручного или дистанционного оперативного включения и отключения устройств высокого напряжения при нормальных режимах и для автоматического выключения этих установок в аварийных режимах при токах перегрузки и токах короткого замыкания. Для гашения электрической дуги, возникающей при размыкании цепи с током, в высоковольтных выключателях используются дугогасительные устройства.
   По виду дугогасительного устройства и среде, в которой происходит гашение дуги, различают масляные, элегазовые, воздушные, вакуумные, газогенерирующие и электромагнитные выключатели. В масляных выключателях дуга гасится с помощью потока газа, образующегося в результате разложения трансформаторного масла, в котором расположены контакты выключателя. Масляные выключатели входят в состав распределительных устройств электрических станций и подстанций. В воздушных выключателях дуга гасится сжатым воздухом; воздушные выключатели выпускаются на напряжения до 1150 В. В вакуумных выключателях дуга гасится в высоком вакууме (1–0.1 МПа); используются такие выключатели при частых отключениях нагрузки. В элегазовых выключателях гасящей средой является гексафторид серы – элегаз; рабочее напряжение таких выключателей несколько киловатт. В газогенерирующих выключателях дуга гасится потоком газов, образующихся под воздействием дуги из газогенерирующих материалов (фибры, органического стекла и др.); применяется гл. обр. на напряжения 6—15 кВ при силе тока до 600 А. В электромагнитных выключателях дуга затягивается в камеру (где она остывает и гаснет) мощным магнитным полем, создаваемым отключаемым током, протекающим по обмоткам электромагнитов; применяется на напряжения 3—10 кВ.

   ВЫСОКОСКОРОСТНЫ́Е ЖЕЛÉЗНЫЕ ДОРÓГИ, магистрали, по которым поезда движутся со скоростью не ниже 200 км/ч. Вся история развития железнодорожного транспорта связана со стремлением обеспечить максимальные скорости движения, минимальное время нахождения пассажиров и грузов в пути, увеличение пропускной способности дорог. Для высокоскоростного транспорта требуется создание специальной инфраструктуры – искусственных сооружений, рельсового пути, систем управления движением, устройств сигнализации, информации и связи, обеспечивающих необходимую безопасность пассажиров и сохранность грузов. Осуществляется высокоскоростное движение либо колёсным подвижным составом, передвигающимся по традиционному рельсовому пути, либо вагонами, не имеющими непосредственного контакта при движении с путепроводной эстакадой (т. н. левитирующий транспорт). В последнем случае для создания тяги используется специальный линейный электродвигатель в сочетании с магнитным подвесом.
   Рекордную скорость 140 км/ч впервые развил в 1905 г. локомотив с паровой тягой немецкой фирмы «Сименс»; через некоторое время он же достиг скорости 200 км/ч. В 1973 г. в Великобритании на локомотиве с дизельным двигателем достигнута скорость 230 км/ч. В нач. 80-х гг. на дорогах Европы появился французский суперэкспресс ТGV (Trains Grande Vitesse – вагон с высокой скоростью), развивавший скорость 380 км/ч; в 1990 г. он показал рекордную скорость – 515.3 км/ч. Однако наиболее приемлемой для эксплуатации суперэкспресса является скорость 300 км/ч. С такой скоростью движутся поезда в различных регионах Западной Европы. Наиболее развито скоростное движение во Франции, Германии, Испании, Италии – странах, связанных единой сетью высокоскоростных железных дорог. В Японии, имеющей протяжённую сеть высокоскоростных линий, объединяющих всю территорию страны, рабочая скорость движения на большинстве участков не превышает 210–240 км/ч (в тоннелях до 270 км/ч). В России создание высокоскоростного железнодорожного транспорта началось в кон. 1980-х гг. На первой скоростной линии между Москвой и Ленинградом (Санкт-Петербургом) в 1989 г. началась эксплуатация электропоезда ЭР-200, развивающего на отдельных участках скорость 200 км/ч. В кон. 90-х гг. разработан и построен скоростной электропоезд, рассчитанный на более высокие скорости для эксплуатации на том же направлении.

   Высокоскоростной электропоезд

   ВЫСОТОМÉР (альтиметр), прибор для определения высоты полёта летательного аппарата. Различают барометрические высотомеры и радиовысотомеры. Принцип действия барометрических высотомеров основан на однозначной зависимости атмосферного давления от высоты полёта летательного аппарата. Конструкция такого высотомера подобна конструкции барометра-анероида, но его отсчётная шкала проградуирована в метрах и километрах. По показаниям прибора определяют как абсолютную высоту (высоту относительно условного уровня, на котором атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. – уровень Мирового океана), так и относительную (высоту относительно места вылета). Барометрические высотомеры применимы до высоты 30 км.
   В радио высотомерах высота полёта измеряется при помощи радиоволн. В полёте радиовысотомер посылает радиоволны перпендикулярно земной поверхности и измеряет время между моментами излучения радиоволн и их приёма после отражения от земли (воды). Зная время и скорость распространения радиоволн (~ 300 000 км/с), легко определить расстояние, пройденное радиоволнами за это время, т. е. удвоенное расстояние от летательного аппарата до земной поверхности.

   ВЫЧИСЛИ́ТЕЛЬНАЯ МАШИ́НА, устройство или комплекс устройств для механизации и автоматизации процессов вычислений и обработки информации. Первые устройства механизированного счёта состояли из зубчатых колёс, реек, рычагов и т. п. деталей, отсюда их название – вычислительные машины. Кним относятся арифмометр В. Шиккарда (1623 г., Германия), счётная машина Б. Паскаля (1641 г., Франция), арифмометры К. Томаса (1820 г., Франция) и В. Т. Однера (1890 г., Россия). На смену механическим арифмометрам пришли электромеханические счётные машины: табулятор Г. Галлерита (1887 г., США), цифровые вычислители Ц-З К. Цузе (1941 г., Германия), МАРК-I и МАРК-II Г. Айкена (1944—47 гг., США) и др. В 1946 г. в США создана первая электронная вычислительная машина (ЭВМ) – ЭНИАК; первая отечественная ЭВМ – МЭСМ построена в 1950 г. под руководством академика С. А. Лебедева. Термин «вычислительная машина» применительно к ЭВМ сохранился лишь в силу исторической преемственности; по существу ЭВМ – это комплекс (система) сложнейших электронных устройств, обеспечивающих переработку, хранение, передачу и отображение информации, представленной в цифровой, буквенной, изобразительной или речевой форме либо в виде непрерывно изменяющихся физических величин. Иногда термин «вычислительная машина» применяют также к устройствам оптической обработки информации – оптическим процессорам, называя их по аналогии с ЭВМ оптическими вычислительными машинами.

   ВЫЧИСЛИ́ТЕЛЬНАЯ ТÉХНИКА, 1) совокупность технических и математических средств, методов и приёмов, используемых для механизации и автоматизации процессов вычислений и обработки информации. Основу технических средств современной вычислительной техники составляют электронные вычислительные машины (ЭВМ, компьютеры), устройства ввода, вывода, представления и передачи данных (сканеры, принтеры, модемы, мониторы, плоттеры, клавиатуры, накопители на магнитных лентах и дисках и т. д.), ноутбуки, микрокалькуляторы, электронные записные книжки и пр. К математическим средствам относятся разнообразные программы (в т. ч. операционные системы, программы технического обслуживания ЭВМ), языки программирования, инструкции, протоколы и т. д.
   Первые примитивные устройства (абак, китайские счёты и т. п.) для механизации вычислений площадей земельных участков, торговых расчётов и пр. появились за сотни лет до н. э. Вычислительные устройства, такие, как, напр., шкала Непера, логарифмическая линейка, арифмометр В. Шиккарда, счётная машина Б. Паскаля, были известны уже в 17 в. На смену им в 18–19 вв. пришли планиметры Дж. Германа и Дж. Амслера, арифмометр В. Т. Однера и др. В 1833 г. английский учёный Ч. Беббидж разработал проект «аналитической машины» – гигантского арифмометра с программным управлением, арифметическим и запоминающим устройствами; однако осуществить свой проект ему не удалось гл. обр. из-за недостаточной технической базы. Развитие вычислительной техники в кон. 19 – нач. 20 в. связано в основном с созданием аналоговых вычислительных машин (АВМ). Лишь в 1944 г. в США была построена первая цифровая вычислительная машина (ЦВМ) с программным управлением МАРК-I на электромагнитных реле.

Счётная машина Б. Паскаля

Решающим событием в развитии вычислительной техники стало создание в 1946 г. в США электронной вычислительной машины (ЭВМ) – ЭНИАК. Первая отечественная ЭВМ – МЭСМ была построена в 1950 г. под руководством академика С. А. Лебедева, а спустя три года появилась БЭСМ – предшественница серии отечественных цифровых ЭВМ: «Минск», «Урал», «Днепр», «Мир», «Раздан» и др. С развитием вакуумной, а затем полупроводниковой электроники и микроэлектроники изменялась элементная база ЭВМ и других технических средств вычислительной техники, разрабатывались новые логические схемы устройств. Одновременно создавались новые, всё более сложные программы, совершенствовались языки программирования и методы управления вычислительным процессом. За каких-то 40 лет существования производительность электронных вычислительных машин возросла с нескольких тысяч до десятков миллиардов операций за 1 секунду.

   Ноутбук

   Новый, поистине революционный этап в развитии вычислительной техники ознаменовался созданием в 1970-х гг. персональных компьютеров. С появлением персональных компьютеров, работающих в режиме дружественного диалога с пользователем, вычислительная техника стала доступна широкому кругу пользователей – от школьников до специалистов в области математики и программирования, от кассира в магазине до конструктора космических систем, от лаборанта до учёного-атомщика. К кон. 2000 г. вычислительная техника из инструмента для математических расчётов превратилась в универсальное средство обработки информации, располагающее совершенным программным обеспечением, способное решать самые сложные задачи практически во всех сферах человеческой деятельности – экономике, энергетике, промышленности, научных исследованиях и др.
   2) Отрасль техники, занимающаяся разработкой, изготовлением и эксплуатацией вычислительных машин, устройств и приборов.

Г

   ГÁВАНЬ, часть водного пространства, защищённая от ветра, ветровых волн, течения и ледохода, используемая для стоянки судов. Различают гавани морские, озёрные, речные и водохранилищные. Гавань может служить портом-убежищем, использоваться для выполнения ремонтных работ (ремонтная гавань) или для длительного отстоя судов в межнавигационный период (зимовочная гавань).
   Как база пребывания судов определённого типа гавань может быть рыбной, военной, судов технического флота и др. В портах гаванью называют часть внутренней акватории порта, примыкающую к местам выполнения грузовых работ и отводимую для ожидания судами свободного места у пирса или у набережной и для выполнения маневровых операций с судами при их подготовке к погрузке-выгрузке и выводе из порта.
   В зависимости от типа обрабатываемых в порту судов или рода груза портовая гавань может быть пассажирской, каботажной, лесной, угольной, нефтяной. Вследствие повышенной экологической и пожароопасности, токсичности и взрывоопасности нефтепродуктов, сжиженных газов и других жидких грузов акватория нефтегавани отделяется от остальной внутренней акватории разного рода ограждениями для устранения возможности распространения нефти в прилегающие зоны. При наличии течений нефтегавань располагают таким образом, чтобы разлившаяся нефть не поступила в основные районы порта, в прилегающие зоны отдыха, другие важные участки побережья и акватории. По названным причинам часто нефтегавань выносят за пределы акватории порта и создают изолированный порт-спутник. Примером современных нефтегаваней могут служить изолированная нефтегавань порта Марсель, расположенная в 30 км от основного порта, нефтегавань порта Дюнкерк, рассчитанная на заход танкеров дедвейтом 500 тыс. т и оборудованная системой заграждений, устраняющих опасность разлива нефти, и др.

Гавань в Барселоне, Испания

ГАГÁРИН Юрий Алексеевич (1934–1968), лётчик-космонавт СССР. Впервые в мире 12 апреля 1961 г. совершил орбитальный полёт вокруг Земли на космическом корабле «Восток» продолжительностью 1 ч 48 мин и успешно приземлился с использованием парашютной системы на территории Саратовской области. После полёта Гагарин непрерывно совершенствовал своё мастерство как лётчик-космонавт, а также участвовал в обучении и тренировке экипажей космонавтов, руководил полётами космических кораблей. Трагически погиб в авиационной катастрофе во время тренировочного полёта вместе с полковником В. С. Серёгиным. Похоронен на Красной площади, у Кремлёвской стены.

Ю.А. Гагарин

ГÁЕЧНЫЙ КЛЮЧ, ручной инструмент для завинчивания и отвинчивания болтов, винтов, гаек и других деталей. Состоит из зева или контурного выступа для захвата деталей и рукоятки. Бывают гаечные ключи простые одно – и двухсторонние, велосипедные, кольцевые, трубчатые, торцевые, разводные. Ключи гаечные разводные – незаменимый инструмент в каждом доме; вместе с трубными ключами их часто используют при сантехнических работах. Размеры зева простых, кольцевых и трубчатых гаечных ключей от 6 до 32 мм, торцевых – от 9 до 22 мм.

   Разводной гаечный ключ

   ГАЗГÓЛЬДЕР, стационарное стальное сооружение, предназначенное для приёма, хранения и подачи газа в распределительные газопроводы или в установки для его переработки. Используют также для смешения различных газов, измерения их количества. Бывают газгольдеры переменного объёма (не занятый газом объём заполняется водой) и постоянного объёма, сферические или цилиндрические. Газ в газгольдерах хранится под давлением до 1.8 МПа. Газгольдеры переменного объёма имеют вместимость до 100 тыс. мі, постоянного объёма – от 50—270 мі (сферические) до 300—4000 мі (цилиндрические). Газгольдеры постоянного объёма располагаются обычно на поверхности земли и соединяются между собой трубопроводами, образуя батареи ёмкостью 20–30 тыс. мі.
   а)

б)

   Газгольдеры высокого давления:
   а – цилиндрический; б – шаровой

   ГАЗЛИ́ФТ (эрлифт), устройство для подъёма из скважин жидкостей (нефти, воды, различных растворов) за счёт энергии газа или воздуха, подаваемых в скважину под давлением. Сжатый газ (или воздух) может подаваться в скважину компрессором или поступать из газоносного пласта высокого давления. В скважине газ смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную эмульсию, которая по отдельной трубе поднимается на поверхность. Пузырьки газа (воздуха), поднимаясь вверх, расширяются и увеличивают скорость движения газожидкостной смеси. На поверхности смесь разделяется (сепарируется) на жидкую и газообразную фазы. Газлифтом можно подавать воду на высоту до 200 м, нефть – на 1000 м. Эрлифтные системы широко применяют при строительстве вертикального дренажа. Устаревшее название газлифта – мамут-насос.

   ГАЗОБЕТÓН, то же, что пенобетон.

   ГÁЗОВАЯ СВÁРКА, соединение деталей с нагревом (плавлением) мест сварки газовым пламенем, получаемым при сжигании различных горючих веществ в кислороде. Различают водородно-кислородную, бензино-кислородную, ацетилено-кислородную и другие виды сварки. Наибольшее промышленное применение получила ацетилено-кислородная сварка. В отличие от электрической дуги или других источников энергии, газовое пламя нагревает материал медленнее и более плавно. Это определяет целесообразность применения газовой сварки для соединения деталей из чугуна, инструментальных сталей, когда нужны подогрев или медленное охлаждение в процессе соединения металла. Для газовой сварки не требуется сложного оборудования (используются сварочные горелки и газ из баллона), поэтому этот способ сварки часто применяется при ремонтных работах. Разновидностью газовой сварки является газопрессовая сварка, производимая с осадкой (сдавливанием) после нагрева соединяемых частей – труб, рельсов и т. п.

   Сварочная горелка для газовой сварки:
   1 – кислород; 2 – горючий газ; 3 – регулятор подачи кислорода; 4 – регулятор подачи горючего газа

   ГÁЗОВАЯ ТУРБИ́НА, турбина, в лопаточном аппарате которой энергия сжатого и нагретого газа (обычно продуктов сгорания топлива) преобразуется в механическую работу на валу. Нагревание сжатого газа может осуществляться в камере сгорания, ядерном реакторе и др.
   Конструктивно газовая турбина представляет собой ряд последовательно расположенных неподвижных лопаточных венцов соплового аппарата и вращающихся венцов рабочего колеса. Поток газа, действуя на рабочие лопатки, создаёт крутящий момент на валу турбины. При этом абсолютная скорость газа уменьшается. Чем меньше эта скорость, тем большая часть энергии газа преобразуется в механическую работу на валу турбины. Сопловой аппарат в сочетании с рабочим колесом составляет ступень турбины. По направлению газового потока различают осевые (наиболее распространены) и радиальные турбины. В осевых турбинах поток движется вдоль оси турбины, в радиальных – перпендикулярно ей. Радиальные турбины могут быть центростремительными и центробежными.
   Газовые турбины бывают одноступенчатые и многоступенчатые. Число ступеней определяется назначением турбины, её конструктивной схемой, мощностью, развиваемой одной ступенью, а также рабочим перепадом давления. Процесс преобразования энергии в многоступенчатой турбине состоит из ряда последовательных процессов в отдельных ступенях. По способу использования располагаемого теплоперепада различают активные турбины, в рабочем колесе которых происходит только поворот потока без изменения давления, и реактивные турбины, в которых давление уменьшается как в сопловых аппаратах, так и на рабочих лопатках. Рабочие лопатки воспринимают усилия, возникающие как вследствие изменения направления скорости газа, обтекающего их (активное действие потока), так и в результате ускорения потока газа при его относительном движении в межлопаточных каналах (реактивное действие потока). Практически все газовые турбины – многоступенчатые. Газовые турбины входят в состав газотурбинных двигателей (авиационных, автомобильных и др.).

   Схема газотурбинного двигателя:
   1 – воздух; 2 – диффузор; 3 – входной патрубок; 4 – теплообменник; 5 – сжатый и подогретый воздух; 6 – продукты сгорания; 7 – рабочие лопатки; 8 – направляющий сопловой аппарат; 9 – отводной патрубок газовой турбины; 10 – рабочее колесо газовой турбины; 11 – газовая турбина; 12 – вал; 13 – редуктор; 14 – выходной вал; 15 – форсунки; 16 – топливо; 17 – рабочее колесо компрессора; 18 – центробежный компрессор

   ГÁЗОВЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, двигатель внутреннего сгорания, работающий на газообразном топливе (сжатый природный, генераторный, доменный и другие газы). Различают газовые двигатели с искровым зажиганием или с воспламенением смеси запальным жидким топливом (газодизель). В металлургической промышленности для привода воздуходувок используются газовые двигатели, работающие на доменном газе. В нефтяной и газовой промышленности для привода нефте – и газоперекачивающих установок используют газовые двигатели, работающие на природном газе. Газовые двигатели, работающие на сжиженном газе (газожидкостные двигатели), применяют в тех случаях, когда важно обеспечить безвредность и бездымность выхлопных газов, напр. при работе автомобилей, городских автобусов, автопогрузчиков и тягачей в складских и подземных помещениях и т. п. Преимущества газовых двигателей перед жидкотопливными: значительно меньший износ основных деталей благодаря более совершенному смесеобразованию и сгоранию; отсутствие в выхлопных газах вредных примесей; возможность применения более высокой степени сжатия, чем в двигателях, работающих на бензине. Наиболее распространены газовые двигатели, работающие по циклу дизеля.

   ГАЗОРАЗРЯ́ДНЫЕ ИСТÓЧНИКИ СВÉТА, электровакуумные приборы, генерирующие оптическое излучение в результате электрического разряда в газах, парах вещества или их смесях. Газоразрядные источники света имеют оболочку из тугоплавкого стекла, кварцевого стекла, сапфира или другого прозрачного для света материала. В оболочку герметично впаяны металлические электроды, между которыми происходит электрический разряд. Оболочка наполнена обычно инертным газом (ксеноном, криптоном, аргоном, неоном), иногда с добавками металла (напр., ртути, натрия, калия) или другого вещества (напр., галогенидов натрия, таллия, индия), испаряющихся при возникновении разряда. В отличие от обычных ламп накаливания, газоразрядные лампы имеют широкий оптический диапазон (от долей до единиц микрона), излучение может генерироваться непрерывно во времени либо в виде отдельных световых вспышек длительностью от 0.1 мкс до 10 мс, повторяющихся с частотой до нескольких килогерц.
   Практическое использование электрического разряда для освещения началось с изобретением в 1876 г. российским электротехником П. Н. Яблочковым дуговой угольной лампы (электрическая дуга горела между концами угольных электродов). К кон. 2000 г. создано большое число разнообразных газоразрядных источников света, различающихся составом газа (или паров), рабочим давлением, типом разряда (дуговой, тлеющий, импульсный, высокочастотный), материалом и формой оболочки. Преимущественное распространение получили импульсные лампы, дуговые лампы (ксеноновые, ртутные, натриевые), безэлектродные высокочастотные лампы.
   Дуговые ксеноновые лампы трубчатой или шаровой формы выпускаются мощностью от 75 Вт до 50 кВт, имеют световую отдачу от 20 до 50 лм/Вт и спектр излучения, близкий к солнечному в видимой области. Применяются для освещения площадей, стадионов, карьеров и т. п., имитации солнечного излучения (напр., в теплицах), а также в светокопировальных, фотолитографических устройствах и кинопроекционных аппаратах.
   Дуговые ртутные лампы имеют трубчатую или шаровую форму, мощность 100—1000 Вт, световую отдачу 45–55 лм/Вт, повышенную (по сравнению с ксеноновыми лампами) долю излучения в ультрафиолетовой области спектра. Применяются в медицинских и сельскохозяйственных приборах и устройствах, в светокопировальных аппаратах и фотолитографии. Натриевые лампы бывают с низким и высоким давлением газа в колбе. Лампы низкого давления (до 2·103 Па) выпускаются мощностью 45—200 Вт при световой отдаче до 100 лм/Вт и более; излучают практически чисто-жёлтый свет, обеспечивая хорошую видимость при низких уровнях освещённости; срок службы 5–7 тыс. ч. Применяются для световой сигнализации. Лампы высокого давления (до 5·103 Па) имеют световую отдачу 75—140 лм/Вт, мощность 100—1000 Вт; дают золотисто-белый свет; срок службы 15–20 тыс. ч. Применяются в основном для освещения дорог, тоннелей, аэродромов и т. п.
   Безэлектродные высокочастотные лампы выпускаются мощностью до 10 кВт; возбуждаются электромагнитным полем с частотой 5—27 МГц. Применяются в печах радиационного нагрева, сушильных камерах, фотолитографических установках и др.
   Импульсные лампы с ксеноновым наполнением обеспечивают энергию разряда от единиц до десятков килоджоулей, среднюю мощность до нескольких киловатт и световую отдачу 15–60 лм/Вт. Применяются для накачки лазеров, в импульсных фотовспышках, а также для световой сигнализации, оптической локации и т. д.

   ГАЗОРАЗРЯ́ДНЫЕ ПРИБÓРЫ (ионные приборы), электровакуумные приборы, действие которых основано на использовании явления газового разряда – совокупности электрических, оптических и тепловых явлений, сопровождающих прохождение электрического тока через инертные газы, водород или пары металла (ртути). Возникающие при этом электрические разряды сопровождаются излучением света (свечением), характерного для данного газа или пара спектрального состава.
   Простейший газоразрядный прибор представляет собой диод (с накалённым или холодным катодом) со стеклянным или керамическим баллоном, заполненный разреженным газом или парами ртути. При подаче напряжения на электроды эмитируемые катодом электроны устремляются к аноду. Сталкиваясь с атомами (или молекулами) газа, заполняющего баллон, они отдают им свою энергию. При определённом значении напряжения энергия электронов оказывается достаточной для ионизации атомов газа. В результате между электродами возникает газовый разряд – дуговой, тлеющий, искровой или коронный. Свойства разряда зависят от давления газа, типа катода, конструкции прибора, силы пропускаемого тока.

   Газовый разрядник

   Газоразрядные приборы разделяются на приборы тлеющего разряда, дугового разряда, гл. обр. с накаливаемым катодом, искрового разряда, коронного разряда, газоразрядные источники света, газовые лазеры и т. д. Газоразрядные приборы тлеющего разряда (декатроны, тиратроны, цифровые индикаторные лампы, матричные индикаторные панели и др.) наполняются смесью инертных газов. Быстродействие таких приборов не превышает сотен микросекунд (рабочая частота – десятков килогерц). Используются для стабилизации напряжения, коммутации в слаботочных цепях, в качестве индикаторов и т. д. Газоразрядные приборы искрового разряда (искровые разрядники) построены на использовании кратковременного дугового или тлеющего разряда (электрической искры), возникающего в среде между однотипными ненакаленными электродами. Используются для защиты различных радиоустройств или линий связи от перенапряжений, вызванных, напр., грозовыми разрядами. В газоразрядных приборах коронного разряда (стабилитронах и др.) ионизация возникает лишь вблизи анода. Газоразрядные приборы несамостоятельного дугового разряда (газотроны, тиратроны, таситроны) наполняют инертными газами или водородом, имеют накаливаемый катод. В газоразрядных приборах самостоятельного дугового разряда применяется жидкометаллический катод (игнитроны, ртутные вентили, экситроны) или самокалящийся катод (аркотроны). Приборы дугового разряда имеют ограниченное применение (напр., в качестве коммутаторов тока в импульсных схемах, в качестве вентилей в выпрямителях). В значительной степени они вытеснены полупроводниковыми приборами. Широкое распространение получили газоразрядные источники света со строго определённым спектральным составом излучения. Они могут давать видимое или ультрафиолетовое излучение. Свечение газа тлеющего разряда используется в декатронах, цифровых индикаторных лампах и матричных индикаторных панелях. Газовые лазеры (атомарные, ионные, молекулярные) являются источниками когерентных электромагнитных колебаний светового диапазона.

   ГАЗОРАСПРЕДЕЛИ́ТЕЛЬНАЯ СТÁНЦИЯ, комплекс установок и оборудования, предназначенных для регулирования давления газа (до уровня, безопасного для потребления) и распределения его по объектам (потребителям). По назначению различают газораспределительные станции, сооружаемые обычно на конечных пунктах магистральных газопроводов; промысловые, которые служат для обработки газа на промыслах, а также для снабжения близлежащих к промыслу населённых пунктов; контрольно-распределительные и газорегуляторные. Управление работой газораспределительных станций, как правило, автоматизировано. В комплекс установок станции входят блоки очистки газа, устройства, предотвращающие появление влаги, аппаратура автоматического измерения расхода и регулирования давления газа, защиты от недопустимого повышения давления. На газораспределительных станциях проводится также одоризация газа, т. е. вводятся добавки сильно пахнущих веществ для облегчения определения утечек газа.

   ГАЗОТРÓН, двухэлектродный газоразрядный прибор с несамостоятельным дуговым или тлеющим разрядом, наполненный инертным газом, парами ртути или водородом. Используется гл. обр. в качестве вентиля в высоковольтных выпрямителях.

   ГАЗОТУРБИ́ННАЯ ЭЛЕКТРОСТÁНЦИЯ, тепловая электростанция, в которой для привода электрического генератора применяется газовая турбина. Используются в качестве основного источника электроэнергии на местах новых разработок месторождений полезных ископаемых, особенно нефтяных месторождений, где газотурбинные электростанции могут работать на природном газе. Особенно эффективна работа газотурбинных электростанций для покрытия пиковых нагрузок (напр., вечерних, когда одновременно включаются освещение и бытовые электроприборы), что обеспечивается малым временем запуска газовых турбин.

   ГАЗОТУРБОВÓЗ, локомотив, на котором в качестве первичного двигателя используется газотурбинная установка. В силовую схему установки обычно входит газовая турбина с компрессором и камерой сгорания, электрический генератор (постоянного или переменного тока), тяговые электродвигатели (обычно по одному на каждую движущую ось локомотива). Такая силовая схема обеспечивает хорошее трогание локомотива с места и необходимые тяговые усилия при движении. Возможны и другие схемы, в т. ч. с дополнительными турбинами, механической и гидромеханической передачами. Впервые газотурбинная установка для создания тяги на локомотиве применена в США в 1948 г.; к 1970 г. в эксплуатации находилось ок. 50 газотурбовозов (для сравнения – в Великобритании, Швеции, Швейцарии и Чехословакии эксплуатировались лишь отдельные экземпляры). В России первые опытные газотурбовозы созданы в кон. 1950-х гг. С 1965 г. в эксплуатации находятся один грузовой и два пассажирских локомотива с газотурбинными двигателями. Расширение выпуска газотурбовозов сдерживается во всех странах гл. обр. из-за сравнительно низкого кпд (примерно в 2 раза меньше, чем у тепловоза).

   ГАЗОХРАНИ́ЛИЩЕ, природная или создаваемая искусственно ёмкость, предназначенная для хранения больших объёмов газа и регулирования его подачи к местам потребления. Сооружается вблизи трасс магистральных трубопроводов и объектов газоснабжения. Различают наземные хранилища – газгольдеры (для хранения избыточного газа в период его минимального потребления, напр. в ночное время суток); подземные хранилища, в которых возможно накопление до сотен млн. мі газа и более, позволяющие регулировать сезонное поступление газа к потребителям. Для покрытия пиковых нагрузок сооружают изотермические хранилища сжиженного газа. Природные газохранилища создаются гл. обр. в истощённых газовых и нефтяных месторождениях, водоносных пластах или залежах негорючих газов. В систему инженерных сооружений таких газохранилищ входят скважины для закачки и отбора газа, компрессорные станции, сеть газопроводов, установки охлаждения, очистки, осушки газа (сепараторы, фильтры, адсорберы и т. п.). Первое в мире подземное газохранилище построено в 1915 г. в Канаде. Первое в России хранилище газа в промышленных масштабах сооружено в Гатчине в 1963 г.

   ГÁЗЫ ПРИРÓДНЫЕ, совокупность газовых компонентов, встречающихся в различных состояниях: свободном (гл. обр. в атмосфере Земли, в пористых и трещиноватых горных породах), растворённом (в нефти, подземных водах) и твёрдом (в кристаллогидратах). По условиям распределения газов в природе различают: газы атмосферы – азот, кислород с примесями углекислого газа, водорода, озона, инертных газов и др.; газы осадочных пород (в нефти, каменном угле, смешанные, содержащие метан, водород, азот и др.); газы океанов и морей (биохимического и химического происхождения и др.); а также вулканические, космические, радиоактивные и др. По химическому составу выделяют три основные группы газов: углеводородные, углекислые, сероводородные. Особое свойство газов – большая способность к миграции, перемещению в свободном состоянии или растворёнными в воде, что обусловливает их лёгкое смешивание и широкое распространение в природе. Природные газы являются ценным сырьём для чёрной и цветной металлургии, химической промышленности (получение аммиака, спиртов, метана, пропана, ацетилена, этилена и т. п., для синтеза органических соединений в производстве каучука, пластмасс, резины, искусственного волокна и др.). Горючие газы, содержащие до 90 % углеводородов и обладающие высокой теплотой сгорания (до 32 МДж/мі), используются как высокоэффективные энергоносители для получения тепла.

   ГАЛОГÉННАЯ ЛÁМПА НАКÁЛИВАНИЯ, лампа накаливания, наполненная газовой смесью, в состав которой, кроме инертного газа (напр., ксенона), входят галогены (обычно йод или бром). При одинаковых с обычной лампой накаливания мощности и сроке службы имеет меньшие размеры, большую световую отдачу, лучшую стабильность светового потока и длительный срок службы. Широко применяется для общего и специального освещения (в прожекторах, автомобильных и самолётных фарах, кинопроекторах, копировальных аппаратах и др.).

   ГАЛЬВАНИ́ЧЕСКИЙ ЭЛЕМÉНТ, химический источник тока; устройство, вырабатывающее электрическую энергию в результате прямого преобразования химической энергии окислительно-восстановительных реакций. Первые гальванические элементы созданы в 19 в. (вольтов столб, 1800 г.; элемент Даниела – Якоби, 1836 г.; элемент Лекланше, 1865 г., и др.). До 60-х гг. 19 в. гальванические элементы были единственными источниками электрического тока для питания электрических приборов и для лабораторных исследований.
   Основу гальванического элемента составляют два электрода (один – содержащий окислитель, другой – восстановитель), помещаемые в электролит. Между электродами в электролите устанавливается разность потенциалов – электродвижущая сила (ЭДС), соответствующая свободной энергии окислительно-восстановительной реакции. При замыкании внешней цепи между электродами восстановитель (напр., цинк) на отрицательном электроде окисляется, образующиеся свободные электроны переходят по внешней цепи (создавая разрядный ток) к положительному электроду (напр., меди, оксиду металла), где участвуют в реакции восстановления окислителя.
   Различают гальванические элементы: одноразового использования (первичные элементы, или элементы), в которых вещества, образовавшиеся в процессе разряда, не могут быть превращены в исходные активные вещества; многоразового действия (аккумуляторы электрические), в которых такое превращение возможно; с непрерывной подачей реагентов к электродам (топливные элементы). Электродвижущая сила гальванических элементов от 1 до 1.6 В. Применяются в качестве источников электропитания незначительной мощности.

   Зеркальный гальванометр
   1 – осветитель; 2 – шкала; 3 – корпус гальванометра; 4 – зеркальце

   ГАЛЬВАНОПЛÁСТИКА, см. в ст. Гальванотехника.

   ГАЛЬВАНОСТÉГИЯ, см. в ст. Гальванотехника.

   ГАЛЬВАНОТÉХНИКА, область прикладной электрохимии, охватывающая процессы электролитического осаждения металлов на поверхность металлических и неметаллических изделий. Гальванотехника включает гальваностегию (получение на поверхности изделий прочно связанных с ней тонких металлических покрытий) и гальванопластику (получение легко отделяемых, относительно толстых, точных копий с различных предметов, т. н. матриц). Открытие и техническая разработка гальванотехники принадлежат Б. С. Якоби, о чём он доложил 5 октября 1838 г. на заседании Петербургской академии наук.
   Принцип гальванического процесса можно показать на конкретном примере (см. рис. на с. 89). Для серебрения латунной ложки её помещают в ванну с раствором соли серебра и подключают к отрицательному полюсу источника постоянного тока. В эту же ванну опускают серебряную пластину приблизительно такой же, как у ложки, площади и присоединяют её к положительному полюсу источника тока. При протекании тока через электролит положительные ионы серебра движутся к отрицательному полюсу, т. е. к латунной ложке, получают на её поверхности недостающие электроны и осаждаются уже в виде нейтральных атомов. Одновременно на катоде (серебряной пластине) новые атомы серебра превращаются в ионы и переходят в раствор.

   Схема процесса гальванического серебрения

   В гальванотехнических процессах особо важную роль играет анод, основное назначение которого – восполнять в электролите ионы, разряжающиеся на покрываемых изделиях. Анод не должен содержать примесей, отрицательно влияющих на внешний вид и структуру покрытий. Все процессы как гальванопластики, так и гальваностегии протекают в гальванических ваннах. Материалом ванны в зависимости от её размеров и степени агрессивности электролита могут служить: керамика, эмалированный чугун, футерованная свинцом сталь, органическое стекло и др. Ёмкость ванн колеблется от долей мі (для золочения) до 10 мі и более. Гальванической ванной называют также состав находящегося в ней электролита.
   Гальваностегия применяется шире, чем гальванопластика. Её основное назначение – придать готовым изделиям или полуфабрикатам определённые свойства: повышенную коррозионную стойкость (достигается цинкованием, кадмированием, лужением, свинцеванием), износостойкость трущихся поверхностей (хромированием), декоративный вид (никелированием, хромированием, золочением, серебрением). По сравнению с применявшимися издавна методами нанесения покрытий (напр., погружением в расплавленный металл) гальваностегия имеет ряд преимуществ, особенно в тех случаях, когда можно ограничиться незначительной толщиной покрытия. Технологический прогресс в гальваностегии развивается по пути получения блестящих покрытий, не требующих дополнительной полировки; прогресс в области оборудования заключается в разработке и внедрении агрегатов для механической подготовки поверхности и нанесения покрытий, включая все вспомогательные операции, вплоть до нанесения покрытий на непрерывно движущуюся полосу с последующей штамповкой изделий (напр., автомобильные кузова, консервная тара и др.). Наиболее широко гальваностегию применяют в автомобиле – и судостроении, в авиационной, электронной, химической промышленности.
   Гальванопластика отличается от гальваностегии гл. обр. методами подготовки поверхности предметов-матриц и большей толщиной слоя наращиваемого металла (в десятки и сотни раз). Матрицы могут быть металлическими и неметаллическими. Преимущество металлических матриц перед неметаллическими заключается в более лёгкой подготовке поверхности (чаще методом оксидирования) и возможности снятия большего числа копий. Наиболее распространена медная гальванопластика, меньше – железная и никелевая. Основная область применения гальванопластики – полиграфия.

   ГАРАНТИ́ЙНЫЙ СРОК, 1) период времени, в течение которого покупатель может, установив скрытые недостатки продукции (товара), предъявить соответствующие претензии поставщику.
   2) Период времени, в течение которого изготовитель обеспечивает стабильность качественных показателей изделия. Гарантийные сроки обычно исчисляются с момента передачи продукции (товара) изготовителем потребителю либо со дня розничной продажи изделия через торговую организацию. Правила обмена неисправных изделий (товаров) на исправные или возвращение их стоимости покупателю регламентируются законом Российской Федерации «О правах потребителей».

   ГÁУБИЦА, артиллерийское орудие сухопутных войск, предназначенное как для навесной (гл. обр.), так и настильной стрельбы. В первом случае гаубица поражает цели, находящиеся в окопах и траншеях, на обратных скатах высот и т. п. при стрельбе с закрытой огневой позиции, во втором – видимые цели прямой наводкой. Появилась в Западной Европе в 15 в., в России – в сер. 16 в. Имеет более короткий, чем у пушки, ствол, угол возвышения его до 70° и переменный метательный заряд, позволяющий на небольшие дальности стрелять уменьшенным зарядом. Калибр современных гаубиц 105–203 мм, дальность стрельбы 15–25 км. Гаубицы могут быть буксируемыми (масса 1.5–7 т) и самоходными.

122-мм гаубица образца 1910 г.

ГÉЙГЕРА – МЮ́ЛЛЕРА СЧЁТЧИК, газоразрядный прибор для обнаружения ионизирующих излучений (a – и b-частиц, g-квантов, световых и рентгеновских квантов, частиц космического излучения и т. п.). Счётчик Гейгера – Мюллера представляет собой герметично запаянную стеклянную трубку, наполненную каким-либо газом под давлением 13–26 кПа. Внутри трубки находятся два электрода, к которым прикладывается напряжение в несколько сотен вольт. При попадании ионизирующей частицы в счётчик Гейгера – Мюллера возникает вспышка коронного разряда и во внешней цепи прибора появляется импульс тока, который усиливается и регистрируется счётчиком импульсов. Применялся в ядерной физике в 1920—40-х гг., ныне используется ограниченно, гл. обр. для регистрации радиационного излучения.

   Схема устройства счётчика Гейгера – Мюллера:
   1 – герметически запаянная стеклянная трубка; 2 – катод (тонкий слой меди на цилиндре из нержавеющей стали); 3 – вывод катода; 4 – анод (тонкая нить)

   ГЕЙТС (gates) Уильям Генри iii (р. 1955), американский предприниматель и разработчик в области электронно-вычислительной техники. Уже в средней школе проявил незаурядные математические способности. Будучи учеником старших классов, создал свою первую компанию, занимавшуюся продажей устройств определения интенсивности дорожного движения. В основе устройства использовался микропроцессор 8008 фирмы «Интел». Программу для устройства написал сам Гейтс. В 1975 г., бросив Гарвардский университет, Гейтс совместно с П. Алленом основал компанию «Майкрософт» («Microsoft»). Первой задачей фирмы стало создание программ для первого коммерческого микрокомпьютера – «Altair». В 1980 г. «Майкрософт» разработала дисковую операционную систему MS-DOS (Microsoft Disk Operation System) для первого персонального компьютера фирмы «ИБМ» – IBM PC, ставшую к сер. 1980-х гг. основной операционной системой на американском рынке микрокомпьютеров. В 1990 г. компания представила операционную систему Windows-3.0, в которой команды с помощью клавиатуры компьютера были заменены на пиктограммы («иконки»), выбираемые с помощью «мыши», что значительно облегчило пользование компьютером. Затем фирмой «Майкрософт» были созданы усовершенствованные варианты операционных систем Windows-95, а далее приспособленных для работы с Интернетом Windows-98, Windows-2000, Windows XP. К кон. 1990-х гг. ок. 90 % всех персональных компьютеров в мире были оснащены программным обеспечением «Майкрософт». Автор книг «Дорога в будущее» (1995), «Бизнес со скоростью мысли» (2001).

   У.Гейтс

   ГЕЛИКÓПТЕР, принятое за рубежом название вертолёта.

   ГЕЛИОКОНЦЕНТРÁТОР, устройство для повышения плотности (концентрации) принимаемой лучистой энергии Солнца. Состоит из системы отражателей: плоских или параболоидных (параболоцилиндрических) зеркал различных форм и размеров; реже используются прозрачные оптические фокусирующие линзы. Отражатели укрепляются на жёстком каркасе; сооружают также полужёсткие и надувные гелиоконцентраторы с покрытием из металлизированных плёнок. Гелиоконцентратор входит в состав различных гелиоустановок, в которых солнечная энергия преобразуется и используется в виде тепла или электроэнергии в солнечных печах, при гелиосварке, стерилизации, в ряде других технологических процессов, в сочетании с солнечным термоэлектрогенератором и т. п. Гелиоконцентратор может повышать плотность энергии солнечной радиации в несколько тысяч раз, доводя её до 35·103 кВт/мІ, что только в два раза меньше плотности лучистой энергии на поверхности Солнца (74·103 кВт/мІ). Для такой концентрации энергии строят гелиоустановки, зеркальная система которых (параболоидного и других типов) может иметь диаметр до 10 м.

   ГЕЛИОУСТАНÓВКА, устройство, служащее для улавливания лучистой энергии Солнца и преобразования её в тепловую или электрическую, что позволяет использовать солнечную энергию в практических целях. Простейшей низкотемпературной гелиоустановкой является т. н. «горячий ящик», работающий при естественной плотности солнечной радиации, без её концентрации, который может выполнять функции сушилки, водо – и воздухонагревателя, простейшего опреснителя солёной воды и т. д. Более сложные установки имеют гелиоконцентраторы, они применяются обычно для получения высоких температур при гелиосварке, а также в различных производственных процессах: приготовления продуктов питания (солнечная кухня), стерилизации, нагрева воды и воздуха, опреснения морской воды в промышленных масштабах и т. п.

   Гелиоустановка с параболоидным гелиоконцентратором

   ГЕЛИОЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ СТÁНЦИЯ, см. Солнечная электростанция.

   ГЕЛИОЭНЕРГÉТИКА, отрасль энергетики, в которой для получения электрической и тепловой энергии используется лучистая энергия Солнца. Энергия солнечного излучения относится к возобновляемым природным видам энергии наряду с гидравлической и геотермальной; её общее количество, получаемое поверхностью Земли за год, составляет ок. 1018 кВт·ч, что более чем в 20 000 раз превышает современный уровень мирового энергопотребления. Наиболее целесообразно и перспективно использование энергии Солнца для энергоснабжения потребителей, находящихся в южных труднодоступных, удалённых районах, не нуждающихся в больших мощностях (для водоснабжения пресной водой, получения бытового тепла и т. п.), а также в космосе. Лучистая энергия Солнца используется человечеством с древних времён (напр., сушка пищевых продуктов). Со временем был разработан ряд устройств для нагрева воды, обогрева теплиц и т. п. Затем появились различные установки для отопления и охлаждения зданий, опреснения солёной воды, энергообеспечения устройств систем связи, ирригации, космических аппаратов и т. д. К 2000 г. доля используемой солнечной энергии в общем объёме энергопотребления составила 2–3 %. Исследования в области использования солнечной энергии ведутся во многих странах мира, особенно в регионах с интенсивным солнечным излучением – в странах Средиземноморья, юга Европы, на Ближнем Востоке, в Африке, странах Средней Азии и др. Разработки проводятся на уровне национальных программ, что связано во многом с постепенным истощением традиционных источников энергии и повышением цен на органическое топливо. Строительство гелиоустановок обычно рассматривается как дополнение к традиционным источникам энергии. Недостатком всех гелиоустановок является зависимость их работы от состояния атмосферы, а также от сезонных и суточных колебаний солнечной радиации, что требует включения в их состав аккумулирующих устройств.

   ГЕНЕРÁТОР ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, устройство, преобразующее механическую, тепловую, электромагнитную, световую и другие виды энергии в электрическую. К таким устройствам относятся турбо – и гидрогенераторы, термогенераторы, магнитогидродинамические генераторы, термоэмиссионные преобразователи, солнечные батареи, атомные и изотопные батареи. Все эти устройства считаются физическими источниками тока, в отличие от химических источников, вырабатывающих электрическую энергию в результате окислительно-восстановительных реакций (гальванические элементы, электрические аккумуляторы, топливные элементы).

   ГЕНЕРÁТОР ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИХ КОЛЕБÁНИЙ, устройство для преобразования различных видов электрической энергии в энергию электрических (электромагнитных) колебаний. По форме электрических колебаний различают: генераторы синусоидальных (гармонических) колебаний, импульсные генераторы, генераторы колебаний специальной формы. Генерирование электрических колебаний осуществляется обычно путём преобразования энергии источников постоянного тока с помощью электронных приборов. В зависимости от типа применяемых приборов различают генераторы на электронных лампах, полупроводниковых приборах (транзисторные, диодные генераторы), магнетронных приборах (магнетроны, стабилитроны), газоразрядных приборах (тиратронные генераторы), а также квантовые генераторы (мазеры, лазеры).
   Необходимыми элементами генераторов электрических колебаний являются: источник энергии, пассивные цепи, в которых возбуждаются и поддерживаются колебания, и активный элемент, в котором энергия источника питания преобразуется в энергию генерируемых колебаний. В качестве активных элементов часто используются электронные приборы в сочетании с цепями обратной связи.
   Если подводимая в пассивные цепи энергия превосходит потери энергии в них, то любой возникший в них колебательный процесс будет нарастать. Если потери энергии превышают её поступление, то колебания затухают. Энергетическое равновесие, соответствующее стационарному режиму генераторов электрических колебаний, возможно лишь при наличии у элементов системы нелинейных свойств. Если цепи, в которых возбуждаются и поддерживаются электрические колебания, сами по себе обладают колебательными свойствами (такие, как колебательный контур или объёмный резонатор), то частота и форма генерируемых колебаний определяются частотой и формой собственных колебаний этих цепей. В зависимости от диапазона частот генерируемых колебаний различают генераторы очень низкой частоты (3—30 кГц), низкой частоты (30—300 кГц), высокой частоты (300 кГц —300 МГц) и т. д.
   Применяются генераторы электрических колебаний в измерительной аппаратуре, передающих и приёмных радиовещательных, телевизионных, радиолокационных и других устройствах, промышленных установках индукционного нагрева, бытовых приборах и т. п.

   ГЕОСТАЦИОНÁРНЫЙ ИСКУ́ССТВЕННЫЙ СПУ́ТНИК ЗЕМЛИ́, искусственный спутник Земли, постоянно находящийся над определённой точкой земного экватора. Имеет круговую орбиту, удалённую от поверхности Земли примерно на 36 000 км, и период обращения, равный звёздным суткам (23 ч 56 мин 4 с); движется в восточном направлении. При этих условиях спутник занимает постоянное положение относительно земной поверхности. С геостационарного спутника Земля видна под углом 17°, что позволяет видеть со спутника примерно 1/3 площади земной поверхности. Геостационарные спутники широко используются для ретрансляции радио – и телевизионных передач и радиосвязи между наземными станциями, расположенными за пределами прямой видимости друг друга. Они обеспечивают возможность ретрансляции сразу нескольких телевизионных программ и связи по нескольким тысячам телефонных каналов. Для связи через искусственный спутник используются диапазоны дециметровых и сантиметровых волн. Для энергоснабжения бортовой аппаратуры на спутнике установлены солнечные батареи (мощностью до 10 кВт). Первый геостационарный искусственный спутник земли «Синком-3» (США) выведен на орбиту в 1964 г.

   ГЕОТЕРМÁЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТÁНЦИЯ, тепловая электростанция, использующая внутреннее тепло Земли для выработки электроэнергии и теплоснабжения. Практически единственными источниками геотермальной энергии являются парогидротермы (месторождения самоизливающейся паровоздушной смеси или пара) и гидротермы (месторождения самоизливающейся горячей воды), которые используются для получения как электрической энергии (при температуре пара или паровоздушной смеси более 150 °C), так и тепловой (при температуре 30—150 °C). Однако такие парогидротермальные месторождения расположены лишь в районах активной вулканической деятельности. На геотермальных электростанциях паровоздушная смесь из природного источника, выведенная на поверхность, как правило, по специально пробуренным скважинам, направляется в сепараторационные устройства, где пар отделяется от воды. Затем отсепарированный пар поступает в паровую турбину, а горячая вода (при температуре примерно 120 °C) используется для теплоснабжения и других целей. В некоторых случаях перед турбиной устанавливаются устройства, предварительно очищающие пар от агрессивных (сильно корродирующих) газов. В отличие от других тепловых электростанций, на геотермальных электростанциях нет котельного цеха, золоулавливателей и многих других устройств; практически геотермальная электростанция состоит лишь из машинного зала и помещения для электротехнических устройств. Себестоимость электроэнергии на таких электростанциях значительно ниже, чем на тепловых электростанциях.

   Схематическое устройство геотермальной электростанции:
   1 – вода; 2 – пар; 3 – насос; 4 – паровая турбина; 5 – электроэнергия; 6 – генератор

   В России первая геотермальная электростанция (Паужетская, на юге Камчатки) мощностью 5 МВт введена в эксплуатацию в 1966 г. В последующие годы её мощность была увеличена до 11 МВт. За рубежом геотермальные электростанции построены (или сооружаются) в Италии (Тоскана, район Лардерелло), Новой Зеландии (зона Таупо), США (Калифорния – Долина Больших Гейзеров) и Японии.
   В районе Рейкьявика (Исландия) геотермальные воды используются для теплофикации. Суммарная установленная мощность всех геотермальных электростанций мира в 1980 г. составляла 2.5 тыс. МВт, в 2000 г. – ок. 17 тыс. МВт. Геотермальные ресурсы планеты практически безграничны. Однако на современном этапе развития науки и техники их практическое использование проблематично.

   ГЕРÓН АЛЕКСАНДРИ́ЙСКИЙ (ок. 1 в.), древнегреческий учёный, жил и работал в Александрии. Изобрёл ряд приборов и автоматических устройств, в частности прибор для измерения протяжённости дорог, действовавший по принципу современного таксометра, а также автомат для продажи «священной» воды, водяные часы и др.

   ГЕТЕРОПЕРЕХÓДНЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКÓВЫЙ ПРИБÓР, полупроводниковый прибор, содержащий один или несколько гетеропереходов – контактов между двумя разными по химическому составу или фазовому состоянию полупроводниками. Гетеропереходный полупроводниковый прибор может быть аналогом обычного полупроводникового прибора (напр., диода, транзистора) либо представлять собой оригинальное устройство (напр., гетеропереходный преобразователь инфракрасного излучения в видимое). Создана целая группа таких гетеропереходных приборов: инжекционные лазеры, различные виды диодов, источники света, фотоприёмники, фотоэлементы, датчики механических напряжений на основе пьезо – и сегнетоэлектриков, приборы с зарядовой связью.
   Первый в мире гетероинжекционный лазер был создан коллективом учёных под руководством Ж. И. Алфёрова в 1968 г. В 1970 г. этот коллектив создал первый диод на гетеропереходе, а в 1971 г. – первый транзистор. Алфёров и Г. Крёмер (США) открыли и усовершенствовали скоростные опто – и микроэлектронные компоненты на базе многослойных полупроводников – гетероструктур. Созданные на их основе быстродействующие транзисторы широко применяются в мобильных телефонах и системах спутниковой связи. Разработанные по этой же технологии лазерные диоды передают информацию по оптоволоконным телефонным линиям и сетям Интернета. Они используются в проигрывателях компакт-дисков, устройствах для считывания товарных ярлыков со штрих-кодом в магазинах, лазерных указках и множестве других современных электронных приборов. В 2000 г. Ж. И. Алфёрову и Г. Крёмеру за создание гетеропереходных полупроводниковых приборов присуждена Нобелевская премия в области физики.

   ГЕТИНÁКС, слоистый пластик на основе бумаги, пропитанной термореактивными синтетическими смолами, гл. обр. фенолоформальдегидными. Основу – бумагу из сульфитной и сульфатной целлюлозы или сульфатно-тряпичную бумагу, а также асбестовую, содержащую небелёную целлюлозу (асбогетинакс), или синтетическую бумагу (органогетинакс) – пропитывают раствором предварительно нагретой смолы, сушат, режут, прессуют при 150 °C и давлении 15 МПа. Выпускается в виде листов или цилиндрических заготовок по технологии изготовления композиционных материалов (напр., штампованием или намоткой). Отличается высокими механическими и электроизоляционными свойствами. Плотность 1200–1800 кг/мі, удельное электрическое сопротивление 1010 —1017 Ом·см; теплостойкость от 150 до 300 °C (для асбогетинакса). С поверхности покрывают медной фольгой, стеклянной, асбестовой или хлопчатобумажной тканью; иногда ткань или металлическую сетку используют в качестве внутреннего слоя, повышающего прочность изделия. Применяют в производстве электроизоляционных деталей для радиотелефонной и телевизионной аппаратуры, печатных схем, втулок, шестерёнок и др.; гетинакс с наружным декоративным слоем используют при облицовке мебели и интерьеров.

   ГИ́БКА, получение из заготовок деталей изогнутой формы. Для этого применяют специальные машины. Одни из них предназначены для изготовления цилиндрических или конических открытых с концов барабанов (обечаек), которые затем используют при производстве бочек, вёдер, бункеров и других ёмкостей. Другие, более мощные, служат для гнутья трубных заготовок, получения кольцеобразных и дуговых элементов. Существуют машины для навивки пружин; свёртывания из листового материала труб большого диаметра. Мелкие изделия из проволоки или ленты (шплинты, скрепки и т. п.) изготовляют на гибочных автоматах. Гибку скоб, кронштейнов, гофрированных и других фигурных заготовок осуществляют в специальных прессах, называемых бульдозерами.

   Гибочная машина (листогибочный кривошипный пресс)

   ГИ́БКИЙ МАГНИ́ТНЫЙ ДИСК (флоппи-диск), носитель данных в виде тонкого, упругого пластмассового диска, покрытого с одной или обеих сторон слоем магнитного вещества; разновидность магнитного диска. Гибкие пластмассовые магнитные диски размещаются по одному в специальных жёстких кассетах; кассета с флоппи-диском называется дискетой. Ёмкость стандартной дискеты – 1.44 Мбайт.

   ГИБРИ́ДНАЯ ИНТЕГРÁЛЬНАЯ СХÉМА, см. в ст. Интегральная схема.

   ГИДРАВЛИ́ЧЕСКАЯ ТУРБИ́НА (гидротурбина), лопастный гидравлический двигатель, преобразующий механическую энергию потока воды в энергию вращающегося вала. Основным рабочим органом гидротурбины, на котором происходит преобразование энергии, является рабочее колесо.
   По принципу действия гидротурбины делят на реактивные (напороструйные) и активные (свободноструйные). Вода к рабочему колесу поступает либо через сопла (в активных гидротурбинах), либо через направляющий аппарат (в реактивных гидротурбинах). Реактивные гидротурбины по направлению потока воды, падающего на лопасти рабочего колеса, подразделяются на осевые и радиально-осевые. Преимущественное применение получили радиально-осевые гидротурбины с изменяющимся углом поворота лопастей (т. н. поворотно-лопастные). Мощность, развиваемую реактивной гидротурбиной, можно регулировать путём изменения угла поворота лопастей рабочего колеса или лопаток направляющего аппарата (гидротурбины одинарного регулирования), либо тем и другим способом одновременно (гидротурбины двойного регулирования). Реактивные радиально-осевые гидротурбины применяют в основном при напорах до 500–600 м. Такие гидротурбины установлены на большинстве ГЭС России.

   Схема реактивной гидравлической турбины:
   а – рабочее колесо; б – направляющий аппарат

   В активных гидротурбинах вода к рабочему колесу может подаваться через одно или несколько сопел либо сразу через все сопла (кольцевой струёй). Соответственно в первом случае работает только одна или несколько лопастей, а во втором – одновременно все лопасти рабочего колеса. Мощность активной гидротурбины регулируют либо за счёт изменения числа открытых сопел, т. е. числа работающих лопастей, либо за счёт изменения площади выходного сечения сопел (всех одновременно).

   Схема активной гидравлической турбины:
   а – рабочее колесо; б – сопла

   Наиболее распространённой разновидностью активной гидротурбины является ковшовая турбина. Вода на лопасти (ковши) рабочего колеса попадает по касательной к окружности, проходящей через центры ковшей, и не непрерывно, а лишь при прохождении ими зоны действия напорной струи. Число ковшей выбирают минимальным (обычно 18–26) из расчёта непрерывности перехода струи с одной лопасти на другую (без проскока струи между ними). Активные гидротурбины применяют при напорах св. 500–600 м. Наибольший используемый ковшовыми гидротурбинами напор – ок. 1800 м на ГЭС Рейсек в Австрии.
   Первая реактивная гидротурбина мощностью 6 л. с. была построена в 1827 г. французским инженером Б. Фурнероном. В 1855 г. американский инженер Дж. Френсис изобрёл радиально-осевое рабочее колесо с неповоротными лопастями, а в 1887 г. немецкий инженер Финк предложил направляющий аппарат с поворотными лопатками. Спустя два года американский инженер А. Пелтон получил патент на активную ковшовую гидротурбину. В 1920 г. австрийский инженер В. Каплан получил патент на поворотно-лопастную гидротурбину. К кон. 20 в. в России были созданы и успешно работали гидротурбины единичной мощностью 508 и 650 МВт (Красноярская и Саяно-Шушенская ГЭС) с расчётным напором 93 и 194 м, диаметром рабочего колеса 7.5 и 6.5 м соответственно, а в Японии – гидротурбины мощностью 600 МВт с диаметром рабочего колеса 9.7 м и напором 87 м (установлены на ГЭС Гранд-Кули-III в США).

Ковшовая турбина

ГИДРАВЛИ́ЧЕСКИЙ АККУМУЛЯ́ТОР, устройство для накопления энергии рабочей жидкости или газа, находящихся под давлением, с целью их последующего использования. Служит для выравнивания давления и расхода жидкости (газа) в гидравлических установках. Гидравлические аккумуляторы делятся на грузовые и воздушные, поршневые и беспоршневые. Гидравлические аккумуляторы применяют в системах с резко переменным расходом жидкости (газа). В периоды уменьшения потребления аккумулятор накапливает жидкость, поступающую от насосов, и отдаёт её в моменты наибольших расходов. Поршневой аккумулятор состоит из резервуара, обычно цилиндрической формы, со свободно перемещающимся внутри поршнем. В резервуар подаётся жидкость под давлением, которое удерживается постоянным благодаря внешнему воздействию на поршень груза или сжатого воздуха. В беспоршневых аккумуляторах давление поддерживается постоянным за счёт давления сжатого воздуха в пневмосети, соединённой с резервуаром аккумулятора. При этом давление воздуха равно давлению жидкости.

   Гидравлические аккумуляторы:
   а – груxзовый; б – баллонный;
   1 – резервуар; 2 – поршень; 3 – груз; 4 – баллоны со сжатым воздухом

   ГИДРАВЛИ́ЧЕСКИЙ ПРЕСС, пресс, приводимый в действие жидкостью, находящейся под высоким давлением. Гидравлический пресс был изобретён в 1795 г. Впервые применён для пакетирования сена, выдавливания виноградного сока, отжима масла. С сер. 19 в. широко применяется в металлообработке для ковки слитков, листовой штамповки, гибки и правки, объёмной штамповки, выдавливания труб и профилей, пакетирования и брикетирования отходов, прессования порошковых материалов, покрытия кабелей металлической оболочкой и др. Гидравлические прессы используются в производстве пластмассовых и резиновых изделий, древесно-стружечных плит, фанеры, текстолита. Они применяются при синтезе новых материалов (напр., искусственных алмазов). Действие гидравлического пресса основано на законе Паскаля. Усилие возникает на поршне рабочего цилиндра, в который под высоким давлением поступает жидкость (вода или масло). Поршень связан с рабочим инструментом. Гидравлический пресс может иметь привод от насоса или насосно-аккумуляторной станции. Давление рабочей жидкости для большинства гидравлических прессов составляет 20–32 Мн/мІ (200–320 кгс/смІ). Наиболее мощные гидравлические прессы развивают усилие 735 Мн (~ 75000 тс). Гидравлические прессы при работе не создают большого шума и сотрясений, неизбежных при работе молота.

   ГИДРАВЛИ́ЧЕСКИЙ ТАРÁН, водоподъёмное устройство, в котором давление создаётся в результате гидравлического удара – резкого повышения давления в трубопроводе с движущейся жидкостью при внезапном уменьшении скорости потока (напр., при быстром перекрытии трубопровода). Высота подъёма воды может превышать 50 м. Применяют в сельском хозяйстве, строительстве и т. д. Гидравлический таран поднимает воду, используя избыточное давление, возникающее в результате периодических гидравлических ударов. Цикл действия гидравлического тарана начинается с т. н. разгона, когда разблокируется клапан 4 и вода из резервуара начинает сбрасываться, поднимая клапан. Затем его быстро закрывают, чем вызывается гидравлический удар. Резкое повышение давления открывает клапан 5, и вода поступает в верхний бак 1, при этом сжатый воздух в напорном колпаке 3 выравнивает подачу воды по трубопроводу. В конце второго периода давление снова уменьшается и клапан 5 закрывается, а клапан 4 открывается, что и обеспечивает повторение цикла в автоматическом режиме.

   Гидравлический таран:
   1 – верхний бак; 2,6 – трубопроводы; 3 – напорный колпак; 4,5 – клапаны; 7 – резервуар

   ГИДРАВЛИ́ЧЕСКИЙ УСИЛИ́ТЕЛЬ, устройство для перемещения управляющих органов гидравлических исполнительных механизмов с одновременным усилением мощности управляющего воздействия. Гидравлический усилитель наряду с механическими, пневматическими и электрическими усилителями является одной из разновидностей усилителей – устройств, в которых осуществляется увеличение энергетических параметров сигнала (воздействия) за счёт использования энергии вспомогательного источника. Используются гидравлические усилители с дроссельным и со струйным управлением. Они состоят из управляющего устройства (напр., сопла с заслонками или золотниковой пары) и исполнительного устройства (напр., поршня исполнительного механизма или управляющего золотника). В гидравлическом усилителе рабочая жидкость из напорной магистрали поступает в систему управления через постоянные дроссели к переменным дросселям и рабочим камерам. Входной электрический сигнал через электромеханический преобразователь управляет положением заслонки. При её смещении изменяются соотношения проходных сечений рабочих окон гидравлического усилителя (зазоров между соплами и заслонкой), изменяются давления в рабочих камерах, что вызывает перемещение золотника. Усиление по мощности может быть достигнуто более чем в 100 000 раз. Гидравлические усилители применяют для управления рулями на самолётах, тяжёлых грузовиках, автобусах, промышленных роботах и др.

   Схема гидравлического усилителя:
   1 – управляющая заслонка; 2 – сопла; 3 – постоянные гидравлические дроссели; 4 – золотник гидравлического исполнительного механизма; 5 – центрирующие пружины; 6 – рабочие камеры; 7 – электромеханический преобразователь; РН – давление питания

   ГИДРОАГРЕГÁТ, агрегат, состоящий из соединённых одним валом гидравлической турбины и электрического генератора (гидрогенератора). Различают горизонтальные осевые и вертикальные гидроагрегаты. К первым относятся прямоточные агрегаты (распространения не получили) и погружённые – капсульные и шахтные гидроагрегаты. У капсульных гидроагрегатов электрический генератор и гидротурбина размещаются внутри металлического кожуха-капсулы. Особое место занимают т. н. обратимые гидроагрегаты, состоящие из обратимой электромашины, которая может работать или как генератор, или как электродвигатель, и обратимой гидромашины (гидротурбины), которая в зависимости от направления вращения может работать как турбина или как насос. Они широко применяются на низконапорных ГЭС (с напором 15–20 м), а также на гидроаккумулирующих и приливных гидростанциях.

   Гидроагрегат:
   1 – гидравлическая турбина; 2 – гидрогенератор

   ГИДРОАККУМУЛИ́РУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОСТÁНЦИЯ (ГАЭС), гидроэлектрическая станция, способная накапливать запас воды в верхнем бассейне для дальнейшего его использования (гл. обр. выработки электроэнергии) по мере необходимости. Гидротехнические сооружения ГАЭС состоят, как правило, из двух бассейнов, расположенных в разных уровнях и соединённых трубопроводом. Верхний бассейн ГАЭС может быть искусственным или естественным (напр., озеро), нижним бассейном часто служит водоём, образовавшийся вследствие перекрытия реки плотиной. У нижнего конца трубопровода в здании ГАЭС устанавливают обычно обратимые гидроагрегаты. В режиме накопления они перекачивают воду из нижнего бассейна в верхний; в режиме генерирования электроэнергии они же работают как на обычных ГЭС, преобразуя энергию потока воды, свободно перетекающей из верхнего водоёма в нижний, в электрическую энергию. Время пуска и смены режимов работы гидроагрегатов составляет несколько минут, что предопределяет высокую эксплуатационную манёвренность ГАЭС. Способность ГАЭС потреблять избыточную электроэнергию в ночные часы и отдавать её в энергосистему в часы наибольшего потребления делает их действенным средством для выравнивания электроэнергетического потенциала энергосистемы, основу которой составляют крупные паротурбинные и атомные электростанции. Средний кпд ГАЭС с учётом потерь в электрических сетях составляет 66 %. Наиболее экономичны мощные ГАЭС с напором воды в несколько сотен метров, сооружённые на скальных основаниях вблизи центров потребления электроэнергии. Крупные ГАЭС построены за рубежом: Том-Сок (США) мощностью 350 МВт, напор 253 м (введена в 1963 г.); Вианден (Люксембург) – 900 МВт, напор 280 м (1964); Хоэнварте-II (Германия) – 320 МВт, напор 305 м (1965); Круахан (Великобритания) – 400 МВт, напор 440 м (1966) и др. Первая ГАЭС на территории бывшего СССР мощностью 225 МВт была сооружена под Киевом в 1972 г.; под Москвой построена Загорская ГАЭС мощностью 1600 МВт.

   Схема гидроаккумулирующей электростанции:
   1 – верхний аккумулирующий бассейн; 2 – здание электростанции; 3 – река; 4 – водовод; 5 – плотина

   ГИДРОАЭРОДРÓМ, водный аэродром, часть водной поверхности у берега моря, озера, реки или водохранилища, предназначенная для взлёта и посадки гидросамолётов. На берегу располагаются аэровокзал, ангары, пункт управления полётами, причалы, пирсы, склады и пр. Водные аэродромы, как и обычные наземные, оборудованы радиолокационными станциями и другими радиотехническими устройствами, помогающими пилотам лучше ориентироваться при взлёте и посадке в условиях плохой видимости. Граница акватории гидроаэродрома обозначается специальными буями и бакенами с сигнальными огнями, светящими в ночное время суток и в сумерки. На время между полётами самолёты закрепляют у причалов или у причальных бочек, чтобы ветер не снёс их в открытое море. Характерная особенность гидроаэродрома – отсутствие взлётно-посадочной полосы. Для взлёта и посадки пилот всегда может выбрать оптимальное направление. Пассажиры либо поднимаются в гидросамолёт со специально оборудованного пирса, либо их подвозят на катере или лодке. Первые гидроаэродромы в России были построены в 1912—14 гг. в Севастополе (Украина), Ревеле (ныне Таллин, Эстония), Либаве (ныне Лиепая, Латвия).

   ГИДРОГЕНЕРÁТОР, генератор электрического тока, приводимый в действие гидравлической турбиной; ротор генератора соединён непосредственно с валом рабочего колеса турбины. Гидрогенераторы подразделяют: по мощности – малой (до 50 МВт), средней (50—150 МВт) и большой (св. 150 МВт); по частоте вращения – тихоходные (до 100 об/мин) и быстроходные (св. 100 об/мин). Выходное напряжение генераторов отечественного производства от 8.8 до 18 кВ; кпд 96.3—98.8 %; мощность от нескольких десятков до нескольких сотен мегаватт. Тихоходные гидрогенераторы большой мощности обычно изготовляют с вертикальной осью вращения (за исключением капсульных гидроагрегатов), быстроходные – как с горизонтальной, так и с вертикальной осью. В России большинство быстроходных гидрогенераторов устанавливают с вертикальной осью вращения. Мощные гидрогенераторы имеют впечатляющие размеры и массу; напр., ротор гидрогенератора Братской ГЭС (225 МВт) имеет диаметр 10 м и массу 1450 т, а ротор гидрогенератора Красноярской ГЭС (508 МВт) имеет диаметр 16 м и массу 1640 т. Первые отечественные гидрогенераторы мощностью 7.25 МВт были установлены в кон. 1920-х гг. на Волховской ГЭС им. Ленина. В нач. 1930-х гг. на Днепровской ГЭС были смонтированы гидрогенераторы мощностью 65 МВт, в 1960—70-х гг. были созданы уникальные гидрогенераторы мощностью 225.508 и 650 МВт для Братской, Красноярской и Саяно-Шушенской ГЭС.

   ГИДРОИЗÓЛ, см. в ст. Битумные материалы.

   ГИДРОИЗОЛЯ́ЦИЯ, защита строительных конструкций, зданий и сооружений от проникновения воды (антифильтрационная), а также материалов конструкций от вредного воздействия воды или какой-либо агрессивной жидкости. Для гидроизоляции применяют асфальтовые материалы (битумные и асфальтовые мастики, гидроизол и т. д.), минеральные (цементное покрытие, силикатные краски и т. д.), металлические (листы из латуни, меди, свинца, нержавеющей стали; их используют в наиболее ответственных случаях – в резервуарах, плотинах и т. д.) и пластмассы. Полимерные материалы в качестве гидроизоляционных получают преимущественное применение. Среди них различные лаки и краски, полимеррастворы и полимербетоны, полимерные плёнки для оклеечной гидроизоляции, герметики и стеклопластики. Изоляция элементов строительных конструкций от воды достигается разными способами. Напр., детали сооружений могут быть защищены оклеечной, обмазочной или окрасочной гидроизоляцией в зависимости от их расположения (в сооружении) и материала, из которого они изготовлены. Для изделий из пористых материалов (свай, труб, фундаментных блоков из известняка и туфа) используют гидроизоляцию пропиточную. Бывает и инъекционная гидроизоляция, когда вяжущий материал нагнетают в швы или трещины строительных конструкций.

   ГИДРОЛОКÁТОР, гидроакустический прибор для обнаружения объектов в водной среде (подводных аппаратов, рыбных скоплений, затонувших судов) и определения их координат, для записи рельефа морского дна, дистанционного исследования состава донных слоёв грунта и т. д.
   Первый гидролокатор был построен во Франции в 1918 г. Главными элементами гидролокатора являются гидроакустический излучатель, генерирующий звуковой импульс, и гидроакустический приёмник – гидрофон, принимающий отражённый эхосигнал. Принцип работы гидролокатора основан на измерении времени, в течение которого звуковой импульс проходит от излучателя до исследуемого объекта, а его отражённый эхосигнал возвращается после встречи импульса с исследуемым объектом. По известному времени прохождения акустического импульса от излучателя до объекта и эхосигнала от объекта до приёмника – гидрофона и скорости распространения звука в воде можно определить расстояние до объекта. Метод определения расстояния между объектами в воде по времени прохождения звукового импульса применяется в разнообразных акустических приборах, в частности в эхолотах – приборах для определения глубин.
   В зависимости от назначения гидролокаторы имеют разнообразные конструктивные исполнения. Напр., для дистанционного зондирования состава верхнего слоя грунта применяются системы, главными элементами которых являются гидроакустические антенны, импульсный генератор и самописец для построения графика изменения размеров зёрен грунта. Для сейсмического зондирования применяются излучающая антенна, состоящая из «воздушных пушек» и буксируемая в толще воды, и принимающая антенна в виде шланга большой длины (до 10 км) с размещёнными в нём акустическими приёмниками. Гидролокатор обзора дна представляет собой буксируемые со скоростью до 8 узлов (14.8 км/ч) системы с регистрацией данных о рельефе дна на самописце. Гидролокатор бокового обзора морского дна обеспечивает измерение характеристик придонного слоя на глубинах до 30 м. Гидроакустические навигационные системы для определения координат судна содержат цифровой гидролокатор и маяк-ответчик и обеспечивают навигационную безопасность судов, определяют характеристики морского дна, измеряют координаты подводного оборудования, обеспечивают ориентацию водолазов и т. д.

   Принцип работы гидролокатора:
   1 – излучатель; 2 – приёмник; 3 – объект

   Гидролокаторы для поиска и определения координат рыбных скоплений (рыболокаторы), устанавливаемые на добывающих судах, а также используемые при любительской ловле, представляют собой компактные приборы с видео – и цифровой информацией о местах расположения и размерах рыбных скоплений.

   Рыболокатор

   ГИДРОМЕТАЛЛУ́РГИ́Я, область металлургии, в которой извлечение металлов из руд, концентратов, техногенного сырья проводят при помощи водных растворов химических реагентов при температуре ниже 300 °C.
   К гидрометаллургическим процессам относят выщелачивание, экстракцию, сорбцию, электролиз водных растворов. Выщелачивание – перевод металла или его соединения из сырья в водный раствор. Различают простое выщелачивание (растворение) или выщелачивание с химической реакцией, при котором происходит изменение химического состояния исходного вещества. При температуре выше 100 °C для выщелачивания используют автоклавы – герметичные аппараты, работающие при повышенных температурах и давлениях. Напр., автоклавное выщелачивание применяют при переработке урановых, алюминиевых, вольфрамовых руд и концентратов.
   В результате выщелачивания образуется пульпа, продукты фильтрации которой – раствор и кек (твёрдый остаток). Экстракция, сорбция, электролиз – эти процессы используются для извлечения металлов из водных растворов, разделения компонентов растворов, концентрирования, очистки от примесей. Экстракция – перевод вещества из водного раствора в органическую фазу, не смешивающуюся с водной фазой (раствором). Сорбция – процесс извлечения веществ из раствора при помощи твёрдых ионообменных смол – ионитов. Электролиз – процесс осаждения металла из водного раствора на катоде под действием электрического тока (напр., так получают медь, никель, кобальт). Для ряда металлов электролиз проводят в расплаве солей (пирометаллургический процесс). Гидрометаллургия широко применяется в производстве более 70 цветных металлов, однако при этом пиро – и гидрометаллургические процессы совмещаются (производство алюминия, вольфрама, золота, урана, бериллия, редкоземельных и других металлов).

   ГИДРОМОНИТÓР, устройство для создания мощных направленных водяных струй с целью разрушения и смыва горных пород и т. п. Используется при разработке россыпей, месторождений угля, песка, гравия и т. п., для намывки грунта при сооружении дамб, плотин. Энергию воды используют также для прокладки каналов, траншей, при создании оросительных систем, для очистки поверхностей зданий и т. п. Основной рабочий орган гидромонитора – насадка на водоподающем стволе, формирующая струю воды. Ствол может поворачиваться, изменяя направление полёта струи, управление стволом осуществляется вручную либо с пульта дистанционно. Вода в гидромонитор подаётся по трубопроводу от насосной станции, давление струи на выходе из насадки 1—35 МПа. Использование энергии водной направленной струи для разработки золотоносных и оловянных россыпей известно со 2-го тысячелетия. В России гидродобычу золота из золотосодержащих песков впервые осуществили на Урале в 1830 г.

   Гидромонитор с дистанционным управлением

   ГИДРОПРИ́ВОД МАШИ́Н (гидропривод, объёмный гидропривод), совокупность источника энергии и устройств с одним или несколькими объёмными гидравлическими двигателями для приведения в движение механизмов и машин с помощью жидкости под давлением.
   В качестве источника энергии могут использоваться электрический или тепловой двигатель, жидкость под давлением и др. В зависимости от вида гидропередачи, т. е. устройства, транспортирующего и преобразующего энергию, различают гидростатический (объёмный) и гидродинамический приводы.
   Объёмный гидропривод позволяет с высокой точностью поддерживать или изменять скорость машины при произвольной нагрузке, осуществлять слежение – точно воспроизводить заданные режимы вращательного или возвратно-поступательного движения, усиливая одновременно управляющее воздействие. Наиболее широко объёмный гидропривод применяется в металлорежущих станках, прессах, в системах управления летательных аппаратов, судов, тяжёлых автомобилей, в системах автоматического управления и регулирования тепловых двигателей, гидротурбин. Объёмный гидропривод используется иногда в качестве главных приводов транспортных установок на автомобилях, кранах. Наиболее часто в качестве гидравлического двигателя в объёмном гидроприводе применяются гидроцилиндры со штоком, обеспечивающим возвратно-поступательное прямолинейное движение.
   Динамический гидропривод позволяет осуществлять только вращательное движение. В приводах этого вида частота вращения ведущего вала автоматически меняется с изменением нагрузки, что делает их особо пригодными для транспортных средств: скорость экипажа автоматически меняется в зависимости от сопротивления движению. На судах динамический гидропривод используют для привода винтов. Находят применение динамические гидроприводы и в стационарных установках: для привода питательных насосов ТЭЦ, шахтных подъёмных машин, вентиляторов и т. д.
   Гидропривод – один из основных современных видов привода (наряду с электрическим и пневматическим), обеспечивающий работу самых различных машин. Гидравлический привод, в котором рабочим телом служит несжимаемая жидкость – минеральное масло, обеспечивает высокую плавность и равномерность хода, точность остановки выходного звена (напр., штока гидроцилиндра), большие рабочие усилия (до сотен тонн). В этих случаях рационально его применение. Однако гидропривод имеет целый ряд недостатков: трудность снабжения рабочим телом – минеральным маслом, опасность его утечки через уплотнения и т. д. Поэтому во многих случаях (напр., для обеспечения небольших усилий) рационально применять более простой в эксплуатации пневмопривод, рабочим телом для которого служит воздух из атмосферы, сжатый в компрессоре.

   ГИДРОСАМОЛЁТ, самолёт, способный взлетать с воды и садиться на воду, а также маневрировать на воде. Конструкция и основные аэродинамические характеристики у гидросамолёта такие же, как и у сухопутных самолётов. Но, кроме того, он должен обладать плавучестью, непотопляемостью, остойчивостью на воде, т. е. качествами, характерными для судов. Гидросамолёты обычно имеют верхнее расположение крыла. Двигатели, как правило, устанавливают над крылом, чтобы их не заливало водой при взлёте и посадке. У большинства гидросамолётов фюзеляж своими обводами напоминает лодку. Такие самолёты и называются летающими лодками. Взлетая, они, как лодки, скользят по воде, пока не наберут необходимую для взлёта скорость. Чтобы летающая лодка на плаву не касалась крылом воды, устанавливают подкрыльные поддерживающие поплавки либо прикрепляют по бокам фюзеляжа обтекаемые герметичные баки, т. н. жабры. Другой распространённый тип гидросамолёта – поплавковый. Он практически ничем не отличается от сухопутных самолётов, только вместо колёсных шасси у него под фюзеляжем установлены поплавки.

   Гидросамолёт Бе-12П-200

   В России первый гидросамолёт (поплавкового типа) был создан в 1911 г. инженером Я. М. Гаккелем. В 1913—15 гг. под руководством авиаконструктора Д. П. Григоровича построены первые летающие лодки (М-1, М-4, М-9). Позднее над созданием гидросамолётов работали авиаконструкторы А. Н. Туполев, Г. М. Бериев, И. В. Четвериков и др. За рубежом гидросамолёты строят во Франции, США, Великобритании, Германии, Италии, Японии. Гидросамолёты широко используются для перевозки пассажиров и грузов в районах, изобилующих акваториями, для разведки рыбы, спасательных работ на море, тушения лесных пожаров и в других целях.

   ГИДРОТÉХНИКА, отрасль науки и техники, занимающаяся изучением водных ресурсов, их использованием для различных хозяйственных целей и борьбой с вредным действием вод при помощи инженерных гидротехнических сооружений. Гидротехника имеет следующие основные направления (в зависимости от обслуживаемой отрасли водного хозяйства): использование водной энергии (гидроэнергетика); обеспечение судоходства и лесосплава по водным путям; орошение, обводнение и осушение сельскохозяйственных земель; водоснабжение населения, транспортных и промышленных предприятий; отведение с благоустроенных территорий избыточных, сточных и загрязнённых вод; обеспечение необходимых условий для рыбного хозяйства (пропуск рыбы через гидротехнические сооружения, создание водоёмов для нереста рыбы, её искусственного разведения и др.); защита населённых пунктов, промышленных объектов, линий транспорта, связи, различных сооружений от вредного действия водной стихии.
   Гидротехника – одна из древнейших отраслей науки и техники. Ещё в Древнем Египте строились каналы для орошения земель в долине реки Нил; в Вавилоне существовали города с водопроводами и артезианскими колодцами; известны гидротехнические сооружения Древнего Хорезма (7–6 вв. до н. э.). В период расцвета Древней Греции и Рима гидротехника получила большое развитие: построен водопровод Аппия, осуществлена канализация в Риме, были попытки осушения Понтийских болот. В Средние века в западноевропейских странах строились малые гидротехнические сооружения – водяные мельницы, системы водоснабжения городов, замков и т. п. В 18 – нач. 19 в. были построены судоходные каналы во Франции, Англии и в других странах, развивалось портовое строительство (лондонские и ливерпульские доки, волноломы в Шербуре и Генуе и др.). В России в 17–18 вв. было создано более 200 заводских плотин и гидроустановок на Урале, Алтае и в других местах. В нач. 19 в. изобретение паровой машины и появление железных дорог в западноевропейских странах ослабили интерес к гидравлическим установкам и водному транспорту. Однако во 2-й пол. 19 в. в связи с ростом промышленности, сельского хозяйства и развитием крупных городов, нуждавшихся в водоснабжении, наблюдается новый подъём гидротехнического строительства: реконструируются старые и строятся новые водные пути, осуществляются в больших масштабах ирригационные и осушительные работы, появляются гидроэлектрические установки современного типа. Огромное развитие гидротехника в России получила с 20—30-х гг. 20 в. Крупное гидротехническое строительство потребовало разработки новых, не применявшихся ранее в России типов гидротехнических сооружений, а также решения проблем, вытекавших из особенностей природных условий страны. Степень использования водных ресурсов в России непрерывно возрастает, что приводит к расширению областей применения гидротехники.

   ГИДРОТЕХНИ́ЧЕСКИЙ ЗАТВÓР, подвижная конструкция для полного или частичного закрывания водопропускного отверстия гидротехнического сооружения (водосливной плотины, шлюза, трубопровода, рыбохода, гидротехнического тоннеля и т. п.). Служит для регулирования уровня и расхода воды, пропуска плавающих тел (судов, леса, льда, наносов и пр.) в различных условиях работы гидротехнического сооружения. В состав гидравлического затвора входят: подвижная конструкция, опорные части (неподвижные конструкции, заделанные в тело сооружения) и уплотнения, обеспечивающие водонепроницаемость по контакту между подвижной конструкцией и кладкой сооружения. Затворы открываются и закрываются стационарными или подвижными механизмами (лебёдки, краны, гидравлические подъёмники и т. п.), под воздействием давления воды (вододействующие гидравлические затворы); при малых водопропускных отверстиях – вручную. Часто для открывания и закрывания гидравлических затворов применяют дистанционное и автоматическое управление. Гидротехнические затворы различают: по расположению в сооружении – поверхностные (на гребне водослива) и глубинные (ниже уровня верхнего бьефа); по назначению – основные (рабочие), ремонтные, аварийные, строительные, запасные; по материалам – металлические (стальные), деревянные, железобетонные, пластмассовые, комбинированные.

   ГИДРОТЕХНИ́ЧЕСКИЙ ТОННÉЛЬ, подземный водовод замкнутого поперечного сечения с напорным или безнапорным движением воды, устроенный в земной коре без вскрытия лежащей над ним массы грунта. Гидротехнические тоннели сооружаются в случае глубокого заложения водовода, когда открытая выемка грунта экономически нецелесообразна или когда трасса открытого водовода проходит по крутым оползневым склонам или густонаселённой застроенной территории. По основному водохозяйственному назначению различают гидротехнические тоннели: энергетические, ирригационные, судоходные, лесосплавные, водосбросные, водопроводные, строительные (для временного отвода речной воды при строительстве гидроузла) и комбинированные (удовлетворяющие различным водохозяйственным целям).

   ГИДРОТУРБИ́НА, см. Гидравлическая турбина.

   ГИДРОУ́ЗЕЛ, группа гидротехнических сооружений, объединённых по расположению и условиям их совместной работы. Подразделяются на энергетические, водно-транспортные, водозаборные и др. Чаще всего бывают комплексные, одновременно выполняющие несколько водохозяйственных функций. Гидроузлы делятся на низконапорные, у которых разность уровней воды верхнего и нижнего бьефов (напор) не превышает 10 м, устраиваемые на равнинных реках, преимущественно в пределах их русла, и используемые гл. обр. в транспортных или энергетических целях; средненапорные (с напором 10–40 м) на равнинных или предгорных участках рек, предназначенные гл. обр. для транспортно-энергетических, а также ирригационных целей (создаваемый ими подпор приводит к затоплению поймы реки в верхнем бьефе, образуя водохранилище, используемое для суточного и сезонного регулирования стока реки, осветления воды, борьбы с наводнениями и т. п.); высоконапорные (с напором более 40 м), гл. обр. на реках в горных районах, служащие обычно для комплексных целей – энергетики, транспорта, ирригации и др.

   ГИДРОЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ СТÁНЦИЯ (гидроэлектростанция, ГЭС), комплекс гидротехнических сооружений и энергетического оборудования, обеспечивающий преобразование энергии водного потока в электрическую энергию. Для этого поперёк русла реки сооружают плотину, чтобы накопить воду в водохранилище и сконцентрировать перепад уровня воды на сравнительно небольшом участке (по ширине плотины). Как правило, непосредственно к плотине примыкает здание ГЭС, в котором располагается основное оборудование – гидроагрегаты (в машинном зале) и устройства автоматического контроля и управления работой ГЭС. Подвод воды к гидравлическим турбинам осуществляется по напорным водоводам. Вращение рабочего колеса гидротурбины под напором падающей воды передаётся на вал гидрогенератора, вырабатывающего электрический ток. На открытой площадке рядом со зданием ГЭС или в отдельном здании обычно сооружают повышающую трансформаторную подстанцию ГЭС с распределительными устройствами.
   По способу использования водных ресурсов ГЭС обычно подразделяют на русловые, приплотинные, деривационные (с подводом воды к ГЭС по специальным сооружениям), смешанные, гидроаккумулирующие и приливные. По установленной мощности различают ГЭС мощные (св. 250 МВт), средние и малые (до 5 МВт). Мощность ГЭС зависит от напора (разности уровней воды верхнего и нижнего бьефов), расхода воды через гидротурбины и кпд гидроагрегатов. По максимально используемому напору ГЭС условно делят на высоконапорные (св. 60 м), средненапорные (25–60 м) и низконапорные (3—25 м). Практически на равнинных реках с помощью плотин можно создать напор до 100 м, в горных условиях он может достигать 300 м и более. Поэтому на равнинных реках мощность станции определяется гл. обр. величиной расхода воды, а в горных условиях, где расход воды значительно меньше, величиной напора. Из-за сезонных колебаний уровней воды в водоёмах, необходимости пропуска, напр., паводковых вод, непостоянства нагрузки энергосистемы и других причин напор и расход воды и, как следствие, мощность ГЭС непостоянны. Различают годичный, недельный и суточный циклы работы ГЭС. Кпд ГЭС достигает 90–93 %, по этому показателю они являются самыми экономичными электростанциями (кпд тепловых электростанций не превышает 40 %). Себестоимость вырабатываемой ГЭС электроэнергии, а также эксплуатационные расходы в 5–6 раз ниже, чем на тепловых и атомных электростанциях; гидроэлектростанции не требуют топлива, обладают высокой надёжностью и мобильностью в части изменения мощности и являются исключительно дешёвым и манёвренным источником электроэнергии.

   Схема устройства гидроэлектростанции:
   1 – водохранилище; 2 – затвор; 3 – трансформаторная подстанция с распределительным устройством; 4 – гидрогенератор; 5 – гидравлическая турбина

   Первые гидроэлектрические установки мощностью в несколько сотен ватт были сооружены в 1876—81 гг. в Штангассе и Лауфене (Германия) и в Грейсайде (Англия). Затем были введены в эксплуатацию ГЭС в Швейцарии (1892), Швеции (1893), США (1896 г., на Ниагарском водопаде), Франции (1901) и т. д. В России первая промышленная ГЭС мощностью 300 кВт была построена в 1895—96 гг. в Санкт-Петербурге на р. Охта. В период с 1905 по 1917 г. вступили в строй: крупнейшая для своего времени Гиндукушская ГЭС мощностью 1.35 МВт (1909), Саткинская, Сестрорецкая и другие ГЭС небольшой мощности. В 20—30-х гг. 20 в. в СССР по плану ГОЭЛРО были построены первые крупные ГЭС: Волховская (мощностью 58 МВт) и Земо-Овчальская (36.8 МВт), а также Днепровская, Нижне-Свирская и др. В 50—70-х гг. в России были созданы крупнейшие уникальные ГЭС на Волге (Горьковская – мощностью 1000 МВт, Куйбышевская – 2300 МВт, Саратовская – 1360 МВт, Волгоградская – 2540 МВт и др.), Ангаре (Братская – 4500 МВт, Усть-Илимская – 3840 МВт и др.), Енисее (Красноярская – 6000 МВт, Саяно-Шушенская – 6400 МВт) и др.

   ГИДРОЭНЕРГÉТИКА, одна из отраслей энергетики, относящаяся к использованию водных ресурсов, гл. обр. в целях получения электрической энергии. Развитие гидроэнергетики связано со строительством гидроузлов, которые обычно создаются не только для электроэнергетики, но и в интересах водного транспорта, рыбного хозяйства, ирригации, водоснабжения и т. п. Рациональное использование гидроэнергетических ресурсов позволяет решать многие проблемы, связанные с орошением безводных сельскохозяйственных земель, судоходством на реках, обеспечением дешёвой электроэнергией энергоёмких производств, электрификацией железных дорог и т. п. Гидроэнергетика обеспечивает выработку недорогой электроэнергии наиболее экологически чистым способом. К достоинствам гидроэнергетики относятся: постоянная естественная возобновляемость гидроэнергетических ресурсов; низкая себестоимость электроэнергии; экономия трудовых затрат при эксплуатации; высокая манёвренность гидроэнергетического оборудования (обеспечение быстрого изменения режимов работы); комплексное использование водных ресурсов; положительное влияние на индустриальное развитие малоосвоенных регионов и др. Недостатки гидроэнергетики: большая продолжительность строительства гидроэлектростанций; значительные удельные капиталовложения (на 1 кВт установленной мощности); зависимость выработки электроэнергии от водных режимов.
   Энергия водного потока привлекала своей доступностью людей с древних времён, история её применения насчитывает более 2 тыс. лет. Для её использования строили водяные колёса, которые приводили в движение, напр., мельничные жернова. До изобретения паровой машины энергия воды вообще была основной движущей силой в приводах станков, молотов, воздуходувок и т. п. Гидроэнергетика сыграла решающую роль в развитии мануфактуры в 17 в.
   К нач. 18 в. в России было построено более 3 тыс. промышленных предприятий, на которых работали установки с приводом от водяного колеса (напр., на р. Кораблиха на Алтае, где перемещение гружёных вагонеток осуществлялось с помощью такой установки, сооружённой в 1765 г. мастером К. Д. Фроловым). Самые мощные водяные колёса были установлены на р. Нарова в кон. 18 в.; они имели диаметр 9.5 м, ширину 7.5 м и при напоре 5 м развивали мощность 500 л.с. В 1-й пол. 19 в. была изобретена гидравлическая турбина, открывшая новые возможности использования гидроресурсов. Важнейшим направлением гидроэнергетики стало строительство гидроэлектрических станций для преобразования гидроэнергии в электрическую.
   На территории России протяжённость рек составляет примерно 3.5 млн. км; их технически пригодная к использованию энергия (экономический потенциал) приблизительно равна 600 млрд. кВт·ч. Установленная мощность всех гидроэлектростанций России к нач. 21 в. достигла 44 000 МВт; вырабатываемая ими электроэнергия 160 млрд. кВт·ч. Таким образом, экономический потенциал гидроресурсов России используется на 26 %, что лишь немногим меньше мирового уровня (33 %).

   ГИПСОКАРТÓН (сухая штукатурка), листовой отделочный материал, изготовленный из водного раствора гипса, армированный растительным волокном и облицованный с обеих сторон картоном. Листы гипсокартона применяются для внутренней облицовки стен, потолков, устройства лёгких внутренних перегородок (в помещениях с нормальной влажностью воздуха, т. к. гипсокартон разрушается под воздействием влаги), в декоративных и звукопоглощающих изделиях. Листы сухой штукатурки не горят, легко режутся и пробиваются гвоздями. К кирпичным, бетонным и каменным поверхностям их приклеивают с помощью специальных мастик.

   ГИРÓБУС (жиробус), транспортное средство на колёсном ходу, движущееся за счёт кинетической энергии вращающегося с большой скоростью маховика (см. Инерционный двигатель). Маховик раскручивается до максимальной частоты вращения (на зарядной станции), после чего его подключают к электрогенератору, и запасённая механическая энергия преобразуется в электрическую для питания тяговых электродвигателей. Кинетической энергии маховика хватает для преодоления 5—10 км. Опытные пассажирские электрогиробусы применялись на некоторых линиях Бельгии и Швейцарии в 1950-х гг. Гиробус используется в основном как транспорт, пригодный для обслуживания пожаро – и взрывоопасных объектов.

   ГИРОКÓМПАС, 1) навигационный гироскопический прибор для определения курса летательного аппарата, судна, иных движущихся объектов, а также нахождения азимута (пеленга) ориентируемого направления. Принцип действия гирокомпаса основан на использовании свойства гироскопа и суточного вращения Земли; его идея была предложена французским учёным Ж. Фуко. Гирокомпас, в отличие от обычного магнитного компаса, показывает направление географического (а не магнитного) меридиана, и на его показания существенно меньше влияют перемещающиеся металлические массы (железо, сталь) и электромагнитные поля, а точность в условиях маневрирования и колебаний движущегося объекта значительно выше.
   2) Гирокомпас маркшейдерский – гироскопический прибор для определения дирекционных углов при ориентировании подземных маркшейдерских сетей и съёмок при маркшейдерско-геофизических работах на поверхности.

   ГИРОСКÓП, быстровращающееся симметричное твёрдое тело (ротор), ось вращения (ось симметрии) которого может изменять своё направление в пространстве. Ротор устанавливают в рамках (кольцах) карданова подвеса (см. рис.), позволяющего оси ротора занимать любое положение в пространстве. Такой гироскоп имеет три степени свободы: он может совершать независимые повороты вокруг осей АВ, DЕ и GK, пересекающихся в центре подвеса О. Если центр тяжести гироскопа совпадает с центром О, то гироскоп называется уравновешенным. Такой гироскоп обладает двумя основными свойствами. Первое свойство гироскопа состоит в том, что его ось стремится устойчиво сохранять в пространстве приданное ей первоначальное направление. Если, напр., эта ось вначале направлена на какую-либо звезду, то при любых перемещениях основания прибора и случайных толчках она будет продолжать указывать на эту звезду, меняя свою ориентацию относительно земных осей. Впервые это свойство гироскопа использовал французский физик Ж. Фуко для экспериментального доказательства вращения Земли вокруг её оси (1852).

   Гироскоп в кардановом подвесе

   Второе свойство гироскопа: если на ось (или рамку) гироскопа начинает действовать сила, стремящаяся привести ось во вращение, то возникает прецессия (движение) гироскопа с постоянной угловой скоростью в направлении, перпендикулярном этой силе. В момент прекращения действия силы мгновенно прекращается прецессия гироскопа.
   На основе гироскопа создаются приборы для автоматического управления движением самолётов, ракет, морских судов и т. д., прибор, определяющий направление географического меридиана (гирокомпас), прибор для определения направления истинной вертикали (гировертикаль) и др.

   ГЛИССÁДА, прямолинейная траектория движения самолёта, планёра при заходе на посадку. Снижение по глиссаде под углом 0.046—0.087 рад (2.64—5.0 град.) к горизонтальной плоскости обеспечивает самолёту плавное, скользящее приземление и существенно уменьшает динамическую нагрузку на шасси в момент касания взлётной полосы. Это особенно важно для больших пассажирских авиалайнеров и тяжёлых транспортных самолётов. На аэродромах глиссада задаётся при помощи двух радиомаяков – глиссадного и курсового, которые посылают в направлении заходящего на посадку самолёта радиолучи, обозначающие границы глиссады в наклонно-горизонтальной и вертикальной плоскостях. Самолёт начинает снижаться по глиссаде с высоты 200–400 м, высота глиссады над торцом взлётно-посадочной полосы 15 м. При отклонении траектории снижения самолёта от глиссады больше допустимого пилот обязан прекратить снижение и набрать высоту для повторного захода на посадку.

   ГЛУБÓКАЯ ПЕЧÁТЬ, способ получения полиграфического изображения на бумаге (или ином материале) с использованием печатных форм, на которых печатающие элементы углублены по отношению к пробельным (непечатающим) элементам. Глубина печатающих элементов на форме различается соответственно насыщенности оттенков воспроизводимого изображения. На бумаге такая форма оставляет оттиск, на котором слои краски имеют разную толщину, что создаёт тончайшие градации и переходы тонов. Формы для глубокой печати изготовляют фотомеханическим способом. В результате получают форму с выпуклым рельефом изображения, полностью воспроизводящим градацию тонов. На поверхность формы в печатной машине наносится жидкая краска, которая заполняет углубления; излишки краски с пробельных участков удаляются специальным устройством – ракелем. Глубокая печать применяется обычно для печатания иллюстрированных журналов, фотоальбомов, портретов и т. п.

   Схема формы и оттиска глубокой печати:
   1 – форма (а – непечатающие участки, б – углублённые печатающие участки формы); 2 – форма с краской; 3 – форма с очищенными пробельными участками, краска осталась в углублённых участках (в); 4 – бумага с оттиском краски

   ГЛУБÓКОЕ ОХЛАЖДÉНИЕ в технике, охлаждение вещества для получения и практического применения температур, лежащих ниже 170 К (–103 °C). Основное назначение глубокого охлаждения – сжижение газов и разделение газовых смесей. Разделение газовых смесей на составляющие основано на разнице их температур кипения. Напр., при охлаждении воздуха кислород переходит в жидкую фазу (сжижается) при 90 К (–183 °C – его температура кипения), а азот – при 77 К (–196 °C). Одним из основных способов достижения температур, при которых газ переходит в жидкую фазу, является дросселирование, т. е. пропускание сжатого газа через дроссель – сужение трубопровода, кран, вентиль или иное препятствие на пути газового потока. При дросселировании давление и температура газа изменяются (эффект Джоуля – Томсона); напр., для углекислого газа при перепаде давления на дросселе на 1 атм. температура газа падает на 1.25 °C.
   Жидкие газы находят широкое применение в технике, науке, медицине. Напр., жидкие кислород и водород используются в качестве окислителя и топлива в ракетной технике; жидкие гелий, водород, неон, азот используются для охлаждения лазеров, чувствительных полупроводниковых приборов, антенн радиотелескопов, сверхпроводящих линий связи и электропередачи; жидкий азот широко применяют для консервации и длительного хранения крови, костного мозга, кровеносных сосудов и пр. Охлаждение обмоток электрических машин, трансформаторов, магнитов позволяет в 5–6 раз уменьшить массу и габаритные размеры этих устройств. Использование соленоидов, сделанных из материалов, сопротивление которых при криогенных температурах падает до нуля (сверхпроводников), позволяет создавать сверхсильные магнитные поля, необходимые для многих физических экспериментов.

   ГÓДДАРД (goddard) Роберт (1882–1945), американский учёный в области ракетной техники. Впервые в мире произвёл запуск ракеты с жидкостным двигателем (1926). Ракета взлетела на 12.5 м и упала в 56 м от места старта; время полёта – 2.5 с. Деятельность Годдарда в области разработки и испытания ряда экспериментальных ракет и жидкостных двигателей для них способствовала развитию космонавтики 20 в. Помимо конструирования ракет, Годдард занимался исследованиями, связанными с использованием электромагнитной энергии в наземном транспорте, и др. На свои изобретения при жизни получил 83 патента; после его смерти на основании архивных материалов был зарегистрирован ещё 131 патент.

Р. Годдард

ГОЛОВНЫ́Е ТЕЛЕФÓНЫ (наушники), электроакустические приборы для индивидуального прослушивания как стереофонических, так и монофонических звуковых программ от магнитофонов, радиоприёмников, телевизоров. Состоят из двух телефонов (правого и левого), которые удерживаются на голове слушателя при помощи гибкой пластины (держателя) или вставляются непосредственно в ушные раковины. По принципу действия телефоны подобны громкоговорителям. Но в их работе есть существенное различие. Головные телефоны возбуждают упругие колебания воздуха (звук) внутри небольшого объёма ушной раковины. В этих условиях для достижения желаемой громкости звучания достаточна мощность 0.001—0.1 Вт. Чтобы обеспечить такую же громкость звучания в помещении посредством обычных громкоговорителей, требуется мощность в 100—1000 раз большая. Эта особенность телефонов позволяет создавать приборы с полосой воспроизводимых частот 20–20 000 Гц, т. е. обладающие такими же акустическими характеристиками, как самые высококачественные акустические системы. Кроме того, головные телефоны полностью исключают влияние акустических свойств помещения на слышимость воспроизводимых звуков. Высокое качество звучания телефонов вполне компенсирует некоторый дискомфорт, обусловленный наличием наушников на голове слушателя.

   Плеер с головными телефонами

   ГОНДÓЛА, 1) венецианская одновёсельная плоскодонная лодка с несимметричным поперечным сечением, поднятыми украшенными оконечностями; иногда на них устанавливают каюты.
   2) Обтекатель для размещения движителя, двигателя, шасси и прочих устройств на судах, самолётах и вертолётах.
   3) Кабина аэростата или стратостата.

Гондола

ГОРН, печь для нагрева заготовок, выплавки и переплавки металлов, а также обжига керамических изделий (посуды, художественных и декоративных украшений). Горном называют также нижнюю часть доменной печи. Гончарные горны были известны в Древнем Египте, Двуречье уже в 3-м тыс. до н. э. Найденные на территории России печи такого типа, использовавшиеся для плавления железной руды, относятся к 1-му тыс. до н. э. В них непосредственно из руды получали тестообразное железо (т. н. сыродутное). Такой горн выглядел как очаг, обложенный (теперь сказали бы – футерованный) огнеупорной глиной. Для поддержания тяги в нижней части горна устраивалось открытое отверстие (фурма). Способ выплавки металла в горнах просуществовал до нач. 20 в. В горнах можно было и нагревать металл перед ковкой или закалкой. Конструкция горнов совершенствовалась со временем, приобретая черты промышленной печи. Однако широкого распространения в металлургии горны не получили и ныне ограниченно применяются лишь в литейных цехах для плавки цветных металлов и сплавов, в кузницах, ремонтных мастерских, а также для получения свинца из рудных концентратов.

   Плавильная печь с передним горном.
   Гравюра из книги Г. Агриколы «О горном деле и металлургии» (1557)

   ГÓРНЫЙ КОМБÁЙН, комбинированная машина, выполняющая комплекс операций начиная с отделения от массива полезного ископаемого или породы и кончая погрузкой их в транспортные средства. Различают проходческие комбайны, предназначенные для разрушения горных пород, образования выработок (тоннелей); добычные комбайны, которые используются для отделения полезного ископаемого от массива с одновременным навалом на конвейер; стволопроходческие комбайны для разработки вертикальных стволов и горизонтальных тоннелей. Применяют проходческие комбайны избирательного и сплошного разрушения. Комбайны избирательного разрушения, оснащённые стреловидным исполнительным органом со сменной фрезерной коронкой, образуют выработки сечением 20–45 мІ, обеспечивают проходку до 1500 м в месяц. Комбайн сплошного разрушения наиболее часто применяется при проходке тоннелей в крепких горных породах, имеет исполнительный орган роторного типа с буровой коронкой, снабжённой выгребными ковшами. Комбайн осуществляет одновременное разрушение породы по всему периметру забоя и загрузку в транспортные средства. Добычные комбайны используются гл. обр. в угольных шахтах в длинных забоях (лавах) и коротких (камерах) на горизонтальных и наклонных выработках. Исполнительными органами служат буровые коронки и буровые устройства, работающие одновременно с погрузочными конвейерами. Стволопроходческий комбайн снабжён двухдисковым исполнительным органом (эжекторным или элеваторным) для подъёма на поверхность породы из забоя и перегрузки её в приёмный бункер. Управление горным комбайном автоматизировано на всех операциях; осуществляется с помощью переносного пульта.

Проходческий горный комбайн

ГРАДИ́РНЯ, сооружение для охлаждения воды атмосферным воздухом. Применяется гл. обр. в системах циркуляционного (оборотного) водоснабжения тепловых электростанций и промышленных предприятий для понижения температуры воды, отводящей тепло от теплообменных аппаратов, компрессоров, тепловых конденсаторов и т. п. Охлаждение происходит в основном за счёт испарения части воды под действием потока воздуха (испарение 1 % воды понижает её температуру примерно на 6 °C). Воздушный поток создаётся вентилятором либо образуется вследствие естественной тяги, возникающей в высокой башне (см. рис.). Охлаждаемая вода разбрызгивается в потоке воздуха и под действием силы тяжести стекает в резервуар охлаждённой.

   Схема башенной градирни:
   1 – ороситель; 2 – водораспределитель; 3 – резервуар (бассейн); 4 – подвод горячей воды; 5 – отвод охлаждённой воды; 6 – подача воздуха

   ГРАДОСТРОИ́ТЕЛЬСТВО, теория и практика планировки и застройки городов; область архитектуры, комплексно решающая функционально-практические (строительно-технические, санитарно-гигиенические) и эстетические (архитектурно-художественные) задачи.
   Попытки упорядочить города и поселения предпринимались ещё в сер. 3-го тыс. до н. э. В Древнем Египте и Двуречье города разбивали на геометрически правильные квадраты, выделяли главную улицу (для ритуальных процессий), создавали простые системы водопровода и канализации. В 5 в. до н. э. древнегреческий архитектор Гипподам из Милета разработал принципы регулярной городской планировки (разбивка города прямоугольной сетью улиц, комплексная застройка жилых кварталов равновеликими домами и т. д.). Эта градостроительная система называется гипподамовой (древние города Милет и Пирей). Она стала господствующей при планировке городов Древнего Рима (Помпеи, Остия и др.). В средневековых городах, опоясанных мощными крепостными стенами, преобладающей стала естественная радиально-кольцевая (реже веерная) структура, когда вокруг замка, собора или торговой площади стихийно создавалась сеть кривых и узких улочек, а на месте прежних тесных для растущего города стен образовывались кольцевые улицы. В русских городах роль такого центра играли древние кремли (детинцы). Со временем средневековые города становились тесными, узкие улочки расширялись, прокладывались проспекты, создавались городские ансамбли вокруг больших парадных площадей. Однако многие европейские города сохранили свою радиально-кольцевую структуру (Москва, Париж и др.). Начиная с 18 в. новые города Европы и Америки строили преимущественно с прямоугольной планировкой.
   В сложившихся городах градостроительство решает две на первый взгляд взаимоисключающие задачи: сохранение исторического облика города и его модернизация, без которой просто невозможно функционирование больших городов. Имеется в виду не только модернизация жилого фонда, водопроводных и канализационных сетей, но и строительство в условиях сложившейся застройки новых культурно-зрелищных и торговых сооружений, транспортных развязок, подземных автостоянок. Очень важно создание и плотное следование единой градостроительной концепции, потому что строительство неуместного для данных построек здания или инженерного сооружения может разрушить существующий городской ландшафт. По этой причине новое строительство в центрах городов всё чаще уходит под землю, создание подземных сооружений не разрушает облик древнего города. Бурный рост населения городов ставит проблему выбора площадок для нового жилищного строительства. Создаются спальные районы, которые связываются с центром города транспортными артериями, строятся города-спутники, пригородные коттеджные посёлки и таун-хаусы. В процессе развития цивилизации человек противопоставил природе город как форму пространственной организации общества. Но оказалось, что комфортно себя человек ощущает в городском ландшафте, сходном с природным. Мы теряемся на слишком широких улицах и бескрайних площадях; новые безликие районы, где не нашлось места небольшим, камерным площадям, тоже ощущаются неудобными для жизни. Современный город часто подавляет человека высотными зданиями, большими скоростями, скученностью населения. Поэтому основная задача современного градостроительства – создание гармоничной городской среды, удобной для жизни человека.

Вид на площадь Святого Петра в Риме, Италия

ГРАММОФÓН, аппарат для воспроизведения звука с граммофонной пластинки. Записанный на грампластинке звук воспроизводится с помощью механического звукоснимателя – иглы и мембраны. Колебания иглы, возникающие при её движении по звуковой канавке вращающейся грампластинки, передаются мембране, которая преобразует их в упругие колебания воздуха – звук, усиливаемый рупором. Граммофон имел пружинный привод, который заводился вращением ручки. Изобретён в 1888 г. немецким инженером Э. Берлинером, создавшим первую в мире граммофонную пластинку – цинковый диск, покрытый тонким слоем воска. В нач. 20 в. появился портативный вариант граммофона – патефон, ставший особенно популярным в 30—40-х гг. 20 в.; в 50-х гг. вытеснен более совершенным электрофоном (электропроигрывателем).

   Граммофон

   ГРАММОФÓННАЯ ПЛАСТИ́НКА (грампластинка), пластмассовый диск, на поверхности которого расположена спиральная канавка (дорожка) с записью звука, воспроизводимого с помощью граммофона, патефона, электрофона (электропроигрывателя). Воспроизведение звука осуществляется с помощью звукоснимателя, превращающего механические колебания иглы, движущейся по звуковой канавке грампластинки, в электрические колебания звуковой частоты, которые после усиления преобразуются громкоговорителем в звук. Частота вращения грампластинки со временем изменялась – от 90—100 об/мин до 78.45 и 33 1/3 об/мин. Первая граммофонная пластинка изготовлена немецким инженером Э. Берлинером в 1888 г. До 1903 г. выпускались только односторонние граммофонные пластинки. Первые грампластинки делали из целлулоида, эбонита, шеллачных смол; они легко бились и не обеспечивали высокого качества звука. Современные грампластинки изготовляют из синтетического материала; они не бьются, воспроизводят полосу частот 20–20 000 Гц, практически не вносят искажений. Выпускаются с монофоническими и стереофоническими записями.

   ГРАНÁТА, 1) боеприпас для поражения живой силы и техники противника в ближнем бою. Различают гранаты ручные (ручного метания) и гранатомётные (выстреливаются из гранатомёта). Как оружие пехоты ручные гранаты стали применяться с 17 в. Первоначально для их метания подбирались физически сильные солдаты – гренадеры. Современные ручные гранаты являются оружием каждого пехотинца, т. к. их масса вполне приемлема для броска. По назначению гранаты подразделяются на: противопехотные наступательные и оборонительные (соответственно РГН и РГО – масса 310 и 530 г, дальность броска 50 и 40 м, радиус разлёта убойных осколков 25 и 200 м); противотанковые (РКГ-3 – масса 1070 г, дальность броска 20 м, бронепробиваемость 200 мм); специальные (зажигательные, дымовые, сигнальные и др.). Гранатомётные гранаты могут быть: активными, т. е. выстреливаться из гранатомёта с помощью метательного порохового заряда; реактивными, имеющими в корпусе реактивный двигатель; активно-реактивными. Деление по назначению аналогично ручным гранатам.

   Ручная противотанковая граната в разрезе

   2) Устаревшее название артиллерийского разрывного снаряда массой до 1 пуда (16.38 кг); снаряд большей массы назывался бомбой.

   ГРАНАТОМЁТ, оружие ближнего боя, стреляющее гранатами. По калибру (мощность боеприпасов) гранатомёты близки к артиллерийским орудиям, а по размерам, массе и способам применения – к стрелковому оружию. Подразделяются на: ручные – для стрельбы с плеча, рук или сошки (калибр 30—100 мм, масса до 8 кг, дальность стрельбы до 500 м); станковые – размещаются на пехотных станках и специальных установках боевых машин, вертолётов, кораблей (калибр 30–90 мм, масса до 30 кг, дальность стрельбы до 2000 м; могут быть автоматическими); винтовочные (ружейные) – надеваются на ствол либо закрепляются под стволом винтовки или автомата; граната выстреливается с помощью холостого или боевого патрона (калибр 40 мм, масса 1–2 кг, дальность стрельбы до 400 м). Бронепробиваемость противотанковой гранаты 350–650 мм, темп стрельбы автоматического гранатомёта – до 400 выстрелов в минуту. Винтовочные гранатомёты стали широко применяться с 1-й мировой войны (русская 16-линейная ружейная мортирка), ручные – со 2-й мировой войны (американская базука, немецкий фаустпатрон), станковые – в послевоенное время.

   Ручной гранатомёт РПГ-7 с гранатой

   ГРАФОПОСТРОИ́ТЕЛЬ, то же, что плоттер.

   ГРАФОПРОÉКТОР (кодоскоп), аппарат для показа на проекционном экране увеличенных (в 10–20 раз) изображений с прозрачного или непрозрачного листового оригинала (напр., фотоплёнки или листа бумаги). Размеры проецируемого поля (у отечественных графопроекторов до 350 5 350 мм) позволяют наносить изображение на плёнку (бумагу) с помощью, напр., шариковой ручки или фломастера, в т. ч. непосредственно во время проецирования. Графопроекторами пользуются лекторы, преподаватели, докладчики на научных конференциях. Устанавливают графопроектор вблизи экрана, его конструкция и оптическая схема позволяют докладчику (преподавателю, лектору) во время демонстрации стоять лицом к аудитории и не отвлекаться для наблюдения за изображением на экране у себя за спиной.

   Оптическая схема зеркального графопроектора:
   1 – асферическая линза; 2 – источник света; 3 – сферический зеркальный отражатель; 4 – поворотное зеркало; 5 – проекционный объектив; 6 – экран; 7 – проецируемый оригинал; 8 – конденсор

   ГРЕБНЫ́Е СУДÁ, суда, приводимые в движение с помощью вёсел. Первыми простейшими средствами, использованными первобытным человеком для передвижения по воде, был плот, связанный из брёвен, позднее – чёлн, выжженный или выдолбленный из ствола дерева. Первые лодки, построенные в Древнем Египте (5300–5000 гг. до н. э.), были сделаны из папируса, позднее – из дерева (3200–2200 гг. до н. э.). Гребцы на папирусных лодках вооружались гребковыми вёслами, лодки управлялись одним или несколькими большими вёслами – рулями. Финикийцы в 1200—700 гг. до н. э. строили прочные деревянные суда, имевшие киль со шпангоутами и два ряда вёсел, расположенных друг над другом. Во времена Древней Греции появились гребные военные суда – биремы и триремы (триеры) с гребцами, расположенными в два или три ряда с каждого борта. Длина трирем достигала 40 м, ширина – 6 м при вместимости до 200 человек. Военный флот Рима состоял из галер (пентер), триер и либурн. Римские галеры имели длину 70 м при ширине корпуса 8 м, на них размещалось до 300 гребцов и до 100 вооружённых воинов.

Греческие бирема и трирема

В северных морях и у восточных славян в течение многих веков использовались ладьи. Они достигали 30–40 м в длину и имели до 60 вёсел с каждого борта. Венецианская галера имела длину 40–50 м, ширину корпуса ок. 5 м, высоту борта 1.8 м. По бортам галеры располагалось по 26–30 гребцов, каждый со своим веслом. Крупные галеры оснащались парусами, а вёсла использовались как вспомогательные движители. Гребные суда сыграли большую роль в истории российского флота. На гребных судах, построенных Петром I на подмосковных и воронежских верфях, была одержана Азовская победа 1696 г. Позднее с учётом венецианского опыта в России был создан крупнейший в Европе галерный флот. С кон. 18 в. строительство гребных судов военного назначения прекратилось.

   Палубное боевое судно Киевской Руси

   Многочисленную группу гребных судов ныне составляют малые суда, которые используются для перевозки людей и грузов, в качестве спасательных средств, в спортивных целях, для отдыха и туризма. К ним относятся разнообразные лодки, различающиеся мореходными качествами, размерами, конструкцией, типом гребных вёсел, способом гребли.
   Большая группа судовых лодок имеет общее название – шлюпки. Для работы в море используют самые крупные 14—22-вёсельные беспалубные высокобортные шлюпки – баркасы (полубаркасы). Распространены шлюпки среднего размера, используемые для перевозки грузов, – ялы, широкие, короткие шлюпки с 2–8 вёслами. Самой маленькой шлюпкой является тузик (туз), на два посадочных места. К быстроходным шлюпкам относят вельбот – лодку с относительно большим удлинением корпуса и острыми носом и кормой игичку – лёгкую, узкую, обычно шестивёсельную лодку для распашной гребли. Спасательные шлюпки вмещают от 10 до 150 человек. Для обеспечения плавучести в случае попадания в них воды спасательные шлюпки снабжают встроенными в корпус воздушными ящиками. Спасательные шлюпки имеют разную длину: на малых судах – не меньше 4.9 м, на больших – не менее 7.3 м.
   Помимо шлюпок, существует множество менее мореходных, обычно плоскодонных лодок различного назначения. Среди них широко известная одновёсельная венецианская гондола и разнообразные лодки без названия – цельные, надувные или разборные. К спортивным гребным лодкам относят лодки с уключинами – академические суда, лодки без уключин – байдарки и каноэ, а также спортивные лодки для народной гребли. Академические суда берут начало от гички, байдарки – от лодки хозяйственного назначения эскимосов и исландцев (байдарка-каяк), каноэ – от лодок североамериканских индейцев (каноэ-пирога).
   Байдарки делятся на гоночные – одноместные, двухместные и четырёхместные; туристические – одноместные и двухместные; слаломные – одноместная. Для посадки гребца в палубе байдарки делается вырез с деревянным бортиком – кокпитом. В кормовой части байдарки устанавливается рулевое управление. Для водного слалома применяют байдарки, обладающие высокой манёвренностью и остойчивостью. Вёсла байдарок двухлопастные, лопасти развёрнуты под углом 90° одна относительно другой.
   Каноэ делятся на гоночные – на одно, два и десять посадочных мест, каноэ для слалома – на одно и два места – и каноэ для скоростного спуска – на одно и два места. Корпус состоит из выклеенной обшивки, киля и привальных брусьев. На дне устанавливают полик с упорами для ног. Рулевого устройства у каноэ нет. Гоночные каноэ беспалубные, слаломные имеют палубу и кокпит, как у байдарки. Для опорной ноги имеется подушка из водонепроницаемого брезента. На каноэ применяется однолопастное весло, подбираемое индивидуально.
   К спортивным лодкам для народной гребли относятся шлюпки-одиночки, шлюпки-двойки, ялы (двух-, четырёх – и шестивёсельные), тузики (тузы) и вельботы (одиннадцати – и шестивёсельные). При спортивной гребле используются лишь четырёх – и шестивёсельные ялы со специальными распашными академическими вёслами.

Шестивесельный ял

ГРÉЙФЕР, 1) грузозахватное приспособление в виде ковша, имеющего поворотные челюсти для захвата грузов. Служит рабочим органом погрузчиков, грузоподъёмных кранов, экскаваторов, талей и других подъёмных машин. Применяется для перегрузки и транспортирования на небольшие расстояния различных грузов. Для сыпучих грузов (песка, гравия, щебня) используют двухчелюстные грейферы, челюсти которых снабжены зубьями для подгребания и забора материалов. Штучные грузы (гл. обр. лесоматериалы) захватывают и перемещают грейферами, имеющими специальные когти. Применение грейферов позволяет полностью автоматизировать операции погрузки и выгрузки грузов.

   Грейфер

   2) Звено грейферного механизма киносъёмочного или кинопроекционного аппаратов, обеспечивающее скачкообразное движение киноплёнки в фильмовом канале.

   ГРИЛЬ электрический, жарочный шкаф для приготовления мясных и рыбных блюд с нагревом инфракрасным излучением (от электронагревательного элемента). Мясо или тушку птицы насаживают на вертел и закрепляют на нём с помощью зажимов. При медленном вращении вертела с помощью электродвигателя происходит равномерное обжаривание мяса или тушки птицы со всех сторон. Для жарки котлет, рыбы и приготовления гренок используются решётки, устанавливаемые на различном расстоянии от нагревательных элементов. Электрические грили снабжаются подсветкой, регуляторами мощности или температуры и таймерами или программаторами для задания продолжительности тепловой обработки того или иного блюда.

   ГРОЗОЗАЩИ́ТНЫЙ ТРОС, дополнительный заземлённый провод в воздушной линии электропередачи, служащий для защиты основных проводов от прямых ударов молнии. Грозозащитный трос подвешивают над токонесущими проводами и надёжно заземляют у каждой опоры. Обычно грозозащитный трос делают из стальных оцинкованных проволок; сечение его от 50 до 70 ммІ.
   В линиях электропередачи на металлических опорах с напряжением 110 кВ и выше грозозащитный трос подвешивают обычно по всей длине линии; на линиях более низкого напряжения – только на подходах к электрическим станциям и подстанциям.

   ГРОМКОГОВОРИ́ТЕЛЬ, устройство для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в звуковые. Используется в радиоприёмниках, электрофонах, магнитофонах, музыкальных центрах, акустических системах для громкого воспроизведения речи и музыки. По способу преобразования делятся на громкоговорители электродинамические, электростатические и др. Наиболее распространены электродинамические громкоговорители (динамики), основанные на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита с током в подвижной катушке, в которую подаются электрические колебания звуковой частоты. Катушка и жёстко соединённый с ней диффузор образуют подвижную систему громкоговорителя. Механические колебания катушки и соответственно диффузора сопровождаются излучением звуковых волн либо непосредственно, либо через рупор.

   Схема электродинамического громкоговорителя прямого излучения:
   1 – магнит; 2 – подвижная система (диффузор); 3 – звуковая катушка; 4 – центрирующая шайба

   В обиходе громкоговорителем часто называют также приёмник абонентской сети проводного вещания для приёма одной или трёх программ. В 1930—50-х гг. такие громкоговорители называли тарелками из-за их большого диффузора.

   Громкоговоритель

   ГРОМООТВÓД, широко распространённое неправильное название молниеотвода.

   ГРÓХОТ, устройство или машина для механического разделения (сортировки) сыпучих материалов по крупности кусков (зёрен). Один из основных видов технологического оборудования дробильно-сортировочных заводов и обогатительных фабрик. В качестве рабочих органов используют сита, колосники, решётки и т. п. с отверстиями, через которые просыпаются куски материала. Рабочий орган может быть неподвижным либо совершать колебательные движения (вибрационный грохот) или вращаться (барабанный), может располагаться горизонтально или наклонно. Отверстия (ячейки) грохота имеют различные размеры в зависимости от исходного материала. При сортировке (грохочении) материал, двигаясь по ситу (колосникам, решётке), расслаивается; чем крупнее частицы, тем выше слой, в котором они собираются. Частицы, размер которых в поперечнике меньше размера отверстия сита, достигнув его поверхности, проваливаются (просеиваются) через отверстия, а крупные частицы скатываются по ситу. Наиболее эффективны грохоты с колеблющимися инерционными или вибрационными рабочими органами. Грохоты применяются в горно-добывающей промышленности для сортировки угля, руд, щебня и других сыпучих материалов, а также с целью обезвоживания полезных ископаемых на обогатительных фабриках. С помощью грохотов разделяют по крупности семена, зёрна, клубни, плоды и т. п.

   ГРУЗОВÓЙ АВТОМОБИ́ЛЬ, автомобиль для перевозки различных грузов или установленного на нём оборудования. Классификация грузовых автомобилей характеризуется их грузоподъёмностью, типом кузова, компоновкой и назначением. По грузоподъёмности грузовые автомобили различают особо малой (до 1 т), малой (1–2 т), средней (2–5 т), большой (5—20 т) и особо большой грузоподъёмности (св. 20 т). Наибольшая грузоподъёмность у карьерных самосвалов: серийно выпускаются машины грузоподъёмностью 200 т, а экспериментальные образцы имеют и более значительные показатели. Из кузовов наиболее распространены платформы с открывающимися бортами. Часто применяются специализированные кузова: самосвальный, цистерна, фургон, изотермический кузов, контейнеровоз, цементовоз и т. п. К грузовым автомобилям с установленным оборудованием относятся пожарные машины, передвижные электростанции, автокраны, бетономешалки и т. п.
   Различия схем компоновки грузовых автомобилей заключаются в основном во взаимном расположении кабины и двигателя. Традиционная схема с расположением кабины позади двигателя – капотная – обеспечивает оптимальное распределение веса по осям автомобиля, доступность двигателя и удобный вход в кабину. Однако такой автомобиль имеет сравнительно большую длину и ограниченный передний обзор. Схема с кабиной, частично надвинутой на двигатель, существенно улучшает передний обзор, но уменьшает ширину дверного проёма и внутренний объём кабины. Автомобиль с кабиной, расположенной над двигателем, имеет наименьшую длину и хорошую манёвренность. Но это преимущество в сочетании с хорошим обзором достигается немалой ценой. Кожух двигателя, торчащий в центре кабины, ограничивает её внутренний объём и не позволяет разместить трёхместное сиденье. Водитель, сидящий на колесе, испытывает большую вибрацию и тряску. Требуются специальные устройства, компенсирующие этот вредный фактор. Доступ к двигателю совсем неудобен, приходится делать кабину откидывающейся вперёд, что усложняет её конструкцию. Вход в кабину расположен слишком высоко. Компоновочная схема с кабиной впереди двигателя даёт возможность вернуться к плоскому полу кабины и трёхместному сиденью, да и входить в кабину удобнее.

   Компоновка грузовых автомобилей:
   а – капотная; б – кабина частично надвинута на двигатель; в – кабина над двигателем; г – кабина перед двигателем

   По назначению грузовики делятся на универсальные (общего назначения) с кузовом в виде платформы с открывающимися бортами и специализированные. Как правило, на грузовых автомобилях малой и средней грузоподъёмности устанавливают бензиновые двигатели внутреннего сгорания, на большегрузных автомобилях – дизельные. Трансмиссия грузовых автомобилей может быть механической, автоматической, электромеханической. В ходовой части всё большее распространение получают автоматизированное рулевое и тормозное управление, совершенные системы подрессоривания с пневматическими и гидропневматическими регулируемыми упругими элементами, модифицирующиеся схемы компоновки (напр., у порожнего трёхосного автомобиля приподнимается задняя ось, и он превращается в двухосный). Широко применяется также вторичное подрессоривание, при котором кабина, а зачастую и сиденье водителя устанавливаются на собственных упругих элементах, что обеспечивает необходимые комфортные условия на рабочем месте. Кабины тягачей, предназначенных для дальних перевозок, оборудуются спальными местами, установками микроклимата, навигационными системами.

   ГРУЗОЗАХВÁТНОЕ ПРИСПОСОБЛÉНИЕ, устройство или механизм для захвата и перемещения грузов; навешивается на рабочий орган грузоподъёмной машины. Различают грузозахватные приспособления для штучных грузов – чалочные стропы, скобы, траверсы, клещи; для насыпных – грейферы, ковши, кюбели; для наливных – бадьи, специальные ёмкости. Разновидностью грузозахватных приспособлений являются подъёмные электромагниты, вакуумные грузозахваты. К грузозахватным приспособлениям относятся также автостропы.

   ГРУЗОПОДЪЁМНЫЙ КРАН, машина прерывного (цикличного) действия, предназначенная для подъёма и перемещения груза на небольшое расстояние. Несущая конструкция крана – башня, ферма, мачта, мост или стрела; главные подъёмные механизмы – лебёдка илиталь. Груз захватывается и переносится крюком, грейфером, электромагнитом либо загружается в ковш, кюбель, бадью и т. п. Выбор грузозахватных приспособлений зависит от вида груза – штучный, сыпучий, кусковой, жидкий. Для крепления грузозахватных приспособлений и грузов используют канаты, цепи, стропы. Грузоподъёмные краны могут быть стационарные (мостовые, портальные, кран-балки и др.) и передвижные (на автомобильном и тракторном ходу – самоходные, на рельсовом ходу – железнодорожные и катучие, а также плавучие). Энергоснабжение крана обеспечивают силовая установка и электрооборудование. Первые грузоподъёмные краны имели ручной привод; в 30-е гг. 19 в. был применён механический привод. В 1847 г. в Великобритании построен паровой кран. Двигатель внутреннего сгорания впервые использовали на кране в 1895 г.; почти одновременно в США и Германии в 1880—85 гг. начали выпускать краны с электроприводом. Грузоподъёмные краны широко применяются на складах, контейнерных площадках, в цехах промышленных предприятий, в портах, на электростанциях, при аварийно-спасательных работах и т. д.

Грузоподъёмный кран

ГУ́ТЕНБЕРГ (gutenberg) Иоганн (ок. 1400–1468), немецкий изобретатель книгопечатания. Разработал новый способ печатания книг, заменив деревянные доски, на которых прежде гравировали целые страницы рукописи, печатными формами, состоявшими, подобно мозаике, из отдельных одинаковых по форме кубиков – литер с рельефным изображением букв. Сконструировал приспособление для массового изготовления литер и пресс для получения оттисков с печатной формы, разработал состав сплава для литер и рецепт типографской краски. Первой книгой, отпечатанной в Майнце новым способом (сер. 1450-х гг.), стала т. н. 42-строчная Библия, повторявшая рисунком шрифта готические средневековые рукописные книги, но превосходившая их качеством печати. Это издание Библии признано шедевром раннего книгопечатания.

И. Гутенберг

Д

ДАГÉР (daguerre) Луи Жак Манде (1787–1851), французский художник, один из изобретателей фотографии. Дагер – автор первой в мире диорамы (1822). Познакомившись с Ж. Ньепсом, увлёкся его опытами по получению неисчезающего «солнечного рисунка». В 1837 г. Дагер, продолжая после смерти Ньепса начатую совместно с ним работу, предложил первый практически приемлемый способ фотографии, названный им дагеротипией. Сообщение о работе Дагера было сделано на заседании Французской академии 7 января 1839 г. С тех пор эта дата считается датой изобретения фотографии.

   Л.Дагер

   ДАЛЬНОМÉР, прибор для определения расстояний до наблюдаемых объектов без непосредственных измерений на местности, в пространстве. По принципу действия дальномеры подразделяются на две основные группы: первую составляют оптические дальномеры; во вторую входят радиодальномеры, акустические и электрооптические дальномеры.
   Измерения с помощью оптических дальномеров сводятся к определению высоты равнобедренного треугольника (искомое расстояние) по известному основанию (базе дальномера) и противоположному (т. н. параллактическому) углу. Такие дальномеры применяются в нивелирах, теодолитах, дальномерных фотоаппаратах, артиллерийских дальномерах и др.
   Действие акустического дальномера основано на определении интервала времени, которое затрачивает излучаемый дальномером ультразвуковой сигнал на прохождение расстояния от дальномера до объекта и обратно (искомое расстояние равно произведению скорости распространения сигнала в среде на половину измеренного интервала времени).
   Радиодальномер использует для измерения расстояний радиоволны. Бывают импульсные и фазовые радиодальномеры. Действие импульсных радиодальномеров аналогично действию акустических, только вместо ультразвуковых они используют короткие радиоимпульсы. Работа фазовых дальномеров основана на определении числа длин радиоволн, укладывающихся вдоль измеряемого расстояния.
   Электрооптический, или светодальномер, измеряет расстояния при помощи световых сигналов, промодулированных по фазе, частоте или длительности. Светодальномер содержит источник света (обычно твердотельный, газовый или полупроводниковый лазер), модулятор, передающее и приёмное устройства. Наиболее распространены импульсные и фазовые светодальномеры. Импульсные светодальномеры излучают короткие (0.1—10 нс) импульсы света; искомое расстояние, как и в акустических дальномерах, определяется по времени прохождения светового сигнала до объекта и обратно. Применяются в космической дальнометрии и навигации. В фазовых светодальномерах используются гл. обр. лазеры непрерывного излучения; расстояние определяется по разности фаз излучаемого и принимаемого отражённого световых сигналов. Применяются преимущественно в геодезии, спорте.

   ДÁМБА, гидротехническое сооружение, аналогичное по устройству земляной плотине. Различают дамбы: напорные оградительные (ограждающие валы или защитные дамбы), предназначенные для защиты низменностей в долинах крупных рек и морских побережий от затопления, и сопрягающие – для соединения сооружений гидроузла с берегами; безнапорные – для регулирования русел рек. Безнапорные дамбы сооружают для направления потока с целью регулирования и выправления русел, для улучшения условий судоходства и работы водопропускных и водозаборных гидротехнических сооружений (ГЭС, водосливных плотин, отверстий мостов, насосных станций и т. п.). Безнапорные дамбы бывают незатопляемыми и затопляемыми. В зависимости от расположения дамбы относительно направления потока они могут быть продольными или поперечными. Дамбы строят из местных материалов (гл. обр. каменной наброски), а небольшие дамбы – из земли, хворостяной, фашинной кладки и т. п.

   ДÁТЧИК, то же, что измерительный преобразователь.

   ДВИ́ГАТЕЛЬ, энергосиловая машина, преобразующая какую-либо энергию в механическую работу. Двигатели бывают первичные и вторичные. Первичные двигатели преобразуют энергию природных ресурсов (воды, ветра, топлива и др.) в механическую энергию. Такими двигателями являются двигатели внутреннего сгорания, гидравлические турбины, ветродвигатели и др. К вторичным двигателям относятся двигатели, которые получают энергию от первичных двигателей (электрический двигатель) или от преобразователей и накопителей энергии (инерционные двигатели, пружинные механизмы и др.).
   Первыми двигателями были водяное колесо и ветровое колесо, или ветряк. Они применялись на мукомольных мельницах, в оросительных системах, в мануфактурном производстве в странах Древнего Востока, Египте, Китае, Индии, позднее и в европейских странах. Изобретённая в 18 в. паровая машина открыла эру тепловых двигателей. Использование в паровых машинах химической энергии топлива обусловило независимость их размещения от природных источников энергии (ветра, воды), что способствовало быстрому развитию промышленности на новой энергетической основе. Во 2-й пол. 19 в. появились два новых тепловых двигателя – паровая турбина и двигатель внутреннего сгорания. Они сразу же получили повсеместное признание. Уже в нач. 20 в. паровые турбины использовались в качестве главных судовых двигателей на военных кораблях, но преимущественное распространение они получили как первичные двигатели для привода электрогенераторов на крупных тепловых электростанциях. Двигатели внутреннего сгорания, в том числе и дизельные, наиболее мобильные и энергонезависимые источники механической энергии. Благодаря этому они стали основным типом двигателя практически на всех видах транспорта, и особенно в автомобилях. В 70-х гг. 19 в. появились первые двигатели электрические, сначала постоянного тока, а с 80-х гг. – переменного. Применение электродвигателей существенно изменило энергетическую базу промышленности, создало условия для механизации и автоматизации производства. В 1-й пол. 20 в. созданы новые типы тепловых двигателей – газовая турбина и реактивный двигатель. Газовые турбины пришли на смену паровым на боевых кораблях, их устанавливают на локомотивах, применяют в авиационных реактивных двигателях, используют в сочетании с паровыми турбинами на парогазотурбинных электростанциях. Реактивные двигатели делятся на две группы: воздушно-реактивные и ракетные двигатели. Воздушно-реактивные двигатели, в т. ч. турбореактивные и турбовинтовые, – основной тип авиационных двигателей, применяются на самолётах и вертолётах гражданской и военной авиации. Благодаря им современные самолёты способны летать со скоростью, в 2–3 раза превышающей скорость звука. Ракетные двигатели на жидком или твёрдом топливе используются практически в ракетах, а также в качестве ускорительных (стартовых) двигателей на боевых самолётах.

   ДВИ́ГАТЕЛЬ ВНУ́ТРЕННЕГО СГОРÁНИЯ (ДВС), тепловой двигатель, в котором часть химической энергии топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется в механическую энергию. По роду топлива различают жидкостные и газовые ДВС; по рабочему циклу – непрерывного действия, двух – и четырёхтактные; по способу приготовления горючей смеси – с внешним (напр., карбюраторные) и внутренним (напр., дизели) смесеобразованием; по виду преобразователя энергии – поршневые, турбинные, реактивные и комбинированные. Коэффициент полезного действия 0.4–0.5.
   Первый поршневой двигатель внутреннего сгорания сконструирован французским изобретателем Э. Ленуаром в 1860 г. Традиционно термин «двигатели внутреннего сгорания» применяют преимущественно к поршневым двигателям. Во всех тепловых двигателях сжигают топливо и преобразуют выделившееся тепло в механическую работу. Для сжигания топлива необходим окислитель – кислород. Поставщиком кислорода во всех двигателях внутреннего сгорания, кроме ракетных, служит сжатый воздух. Рабочим телом в них являются продукты сгорания топлива. Для сжигания топлива в двигателе готовят рабочую смесь, смешивая топливо с воздухом. В двигателях с внешним смесеобразованием рабочую смесь готовят в смесителе и подают в цилиндр, где её принудительно поджигают электрической искрой. Такие двигатели работают с низкой степенью сжатия рабочей смеси. В двигателях с внутренним смесеобразованием топливо и воздух не смешивают заранее, а отдельно подают в рабочий цилиндр. Там они смешиваются и образуют рабочую смесь.
   В четырёхтактных двигателях каждый рабочий цикл совершается один раз за четыре такта (или за два оборота вала), а в двухтактных – один раз за два такта (или за один оборот вала).

   Рис. 1. Четырёхтактный карбюраторный двигатель внутреннего сгорания:
   1 – коленчатый вал; 2 – кривошипно-шатунный механизм; 3 – впускной клапан; 4 – свеча зажигания; 5 – выпускной клапан; 6 – поршень; 7 – цилиндр

   Главная деталь четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания (рис. 1) – цилиндр 7, в головке которого расположены впускной 3 и выпускной 5 клапаны и свеча 4 для зажигания рабочей смеси. В цилиндре движется поршень 6. Его возвратно-поступательное движение преобразуется во вращательное движение коленчатого вала 1 с помощью кривошипно-шатунного механизма 2. Для обеспечения наиболее полного сгорания топлива его перемешивают с воздухом в пропорции 1: 15 (на одну часть паров бензина должно приходиться 15 частей воздуха). В такте I рабочего цикла происходит всасывание рабочей смеси в цилиндр (рис. 2). В такте II рабочая смесь сжимается. В такте III сгорает рабочая смесь и образующиеся при этом газы давят на поршень и совершают механическую работу, перемещая его сверху вниз. Движение поршня передаётся валу двигателя через кривошипно-шатунный механизм. В такте IV продукты сгорания выталкиваются в атмосферу через выпускной клапан. Работу четырёхтактного карбюраторного двигателя обеспечивает система газораспределения, состоящая из впускных и выпускных клапанов, открывающих их кулачков и закрывающих пружин.

   Рис. 2. Работа четырёхтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания:
   I – всасывание; II – сжатие; III – зажигание, рабочий ход; IV – выпуск

   Двухтактные двигатели устроены проще (рис. 3). В них всасывание горючей смеси и предварительное её сжатие до небольшого давления происходит вне цилиндра двигателя.

   Рис. 3. Двухтактный карбюраторный двигатель внутреннего сгорания:
   1 – коленчатый вал; 2 – кривошипно-шатунный механизм; 3 – цилиндр; 4 – насос; 5 – топливо, воздух; 6 – впускные окна; 7 – свеча зажигания; 8 – продувочные окна; 9 – продукты сгорания; 10 – поршень

   Сложную систему газораспределения в этих двигателях заменяют три ряда окон 6.8 на боковой поверхности цилиндра 3. Через эти окна выпускаются отработанные газы, всасывается рабочая смесь в картер двигателя и продувается цилиндр от остатков продуктов сгорания. Окна открывает и закрывает сам поршень 10 (своей образующей поверхностью) при движении в цилиндре. В такте I (рис. 4) при движении поршня снизу вверх сначала происходит сжатие порции горючей смеси в цилиндре, а затем и засасывание свежей порции горючей смеси из карбюратора в картер двигателя. Когда сжатие рабочей смеси заканчивается, её воспламеняют электрической искрой. В такте II происходит расширение продуктов сгорания 9. Они толкают поршень вниз, т. е. происходит рабочий ход. В конце хода поршня сверху вниз отработанные газы выпускают в атмосферу. В карбюраторных двигателях, работающих на лёгком жидком топливе (бензине), смесеобразование осуществляется в специальном устройстве – карбюраторе. Двигатели внутреннего сгорания широко применяются в промышленности, на автомобильном, авиационном, морском и железнодорожном транспорте.

   Рис. 4. Работа двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания:
   I – сжатие; II – зажигание, рабочий ход

   ДВИ́ГАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, машина электрическая, преобразующая электрическую энергию в механическую. Различают электрические двигатели постоянного и переменного тока. Основное преимущество двигателей постоянного тока заключается в возможности экономной и плавной регулировки частоты вращения, вследствие чего они получили распространение на рельсовом и безрельсовом электрифицированном транспорте, в подъёмных кранах, на прокатных станах, в устройствах автоматики и т. п. В системах автоматического регулирования и в электроприборах бытового назначения получили распространение электроприводы с микродвигателями постоянного тока. Основное их достоинство – значительно большие, чем у микродвигателей переменного тока, диапазон и точность регулирования.

   Асинхронный электродвигатель в разобранном виде:
   а – статор; б – ротор в короткозамкнутом исполнении («беличье колесо»);
   1 – станина; 2 – сердечник из штампованных стальных листов; 3 – обмотка; 4 – вал

   Двигатели переменного тока делятся на синхронные, асинхронные и коллекторные. В синхронных двигателях обмотка статора подключается к сети переменного тока, а обмотка ротора (в большинстве конструкций) – к источнику постоянного тока. В результате взаимодействия магнитных полей статора и ротора возникает крутящий момент, под действием которого ротор вращается синхронно с вектором напряжённости магнитного поля статора, т. е. частота вращения ротора жёстко связана с частотой питающего тока. Синхронные электродвигатели применяют в электроприводах, не требующих регулирования частоты вращения при отсутствии значительных перегрузок на валу двигателя (напр., для привода насосов, компрессоров, вентиляторов и т. д.). Наиболее распространены асинхронные электродвигатели. Они просты в изготовлении, надёжны в эксплуатации и потому являются основными двигателями в электроприводе. В асинхронном двигателе вращающееся магнитное поле, возникающее при прохождении переменного тока по обмоткам статора, взаимодействует с током, наведённым магнитным полем статора в обмотках ротора, в результате возникают механические усилия, заставляющие ротор вращаться в сторону вращения магнитного поля. Частота вращения ротора асинхронного электродвигателя зависит от частоты вращения магнитного поля статора (определяется частотой питающего тока), числом пар полюсов двигателя и уменьшается с увеличением нагрузки. Направление вращения асинхронного электродвигателя изменяют переключением любых двух фаз обмотки статора. Коллекторные двигатели позволяют плавно регулировать частоту вращения в широких пределах, но они дороже и менее надёжны, чем синхронные и асинхронные электродвигатели. Мощность электродвигателей – от долей ватта до нескольких десятков мегаватт.

   ДВИ́ЖИТЕЛЬ, устройство для преобразования энергии, получаемой от природного источника или двигателя, в полезную работу, обеспечивающую движение транспортных средств. Одним из древнейших движителей является парус, преобразующий силу ветра в движение судна. Помимо парусов, в качестве движителей судов применяют также вёсла, гребные колёса и винты, водомёты. Классическим примером столь же древнего движителя, используемого в большинстве наземных транспортных средств, является колесо. В сочетании с гусеницей колесо образует гусеничный движитель тракторов, вездеходов, танков для движения по бездорожью и мягкому грунту, снегу. Гусеницы служат как бы бесконечной дорогой, по которой катятся опорные катки движущейся по ним машины. Вертолёты, дирижабли, аэросани, суда на воздушной подушке приводятся в движение воздушными винтами, а самолёты и ракеты – реактивным соплом. В 50-х гг. 20 в. был создан особый тип движителя – шагающий. Устанавливается он гл. обр. на больших экскаваторах – драглайнах, которые благодаря такому движителю стали называться шагающими.

   ДВИ́ЖУЩИЙСЯ ТРОТУÁР, вспомогательный вид внеуличного городского транспорта для перемещения пассажиров на сравнительно небольшие расстояния (100–150 м). Представляет собой конвейер в виде гибкой ленты или звеньев, прикреплённых к тяговой цепи, движущейся по роликам. Скорость движения – от 1 до 6 м/с; движущийся тротуар может перевозить 10–20 тыс. пассажиров в час. Впервые пассажирский конвейер демонстрировался на Всемирной выставке в Париже в 1900 г., распространение получил во 2-й пол. 20 в. Возможные места устройства движущихся тротуаров – пересадочные станции метрополитена, вокзалы, стадионы, общественные здания, магазины.

   ДЕБАРКÁДÉР, плавучая пристань с одно – или двухъярусной надстройкой, с багажным и грузовым отделениями, предназначенная для размещения и обслуживания пассажиров.

   Дебаркадер

   ДЕКАТРÓН, многоэлектродный газоразрядный прибор, лампа десятичного счёта, работа которой основана на направленном переносе тлеющего разряда с одного из 10 электродов на другой под действием управляющих импульсов. Декатрон конструктивно представляет собой лампу со стеклянным баллоном, в дне которого по кругу расположены 10 электродов, а в центре круга – анод. Используется в индикаторных табло цифровых измерительных приборов для индикации электрических импульсов в десятичной системе счисления, а также для коммутации слаботочных электрических цепей. Максимальная скорость счёта – 10⁵ импульсов в секунду.

   ДЕЛИ́ТЕЛЬ НАПРЯЖÉНИЯ, электротехническое устройство, позволяющее снимать (использовать) только часть имеющегося постоянного или переменного напряжения посредством элементов электрической цепи, состоящей из резисторов, конденсаторов или катушек индуктивности. При низких напряжениях в качестве делителя часто применяют переменные резисторы (потенциометры). В цепях переменного тока пользуются также ёмкостными или индуктивными делителями. В цепях высокого напряжения на переменном токе применяют ёмкостные делители напряжения, а на постоянном токе – резистивные. Делители напряжения используют в радиотехнике, электронике, вычислительной и измерительной технике и др.

   Схемы делителей напряжения:
   а – резистивного; б – ёмкостного; в – индуктивного; u и U – напряжения; r и R – резисторы; С1 и С2 – конденсаторы; L1 и L2 – катушки индуктивности

   ДЕЛЬТАПЛÁН, планёр с гибким крылом в виде греческой буквы D, откуда и название этого летательного аппарата. Крыло имеет каркас, выполненный из алюминиевых труб диаметром 30–45 мм, на который сверху натянута воздухонепроницаемая ткань (напр., лавсан или дакрон).
   К крылу снизу крепится рулевая трапеция и подвесная система пилота, на которой он располагается лёжа или сидя. В полёте пилот, перемещаясь относительно трапеции вперёд, назад, влево или вправо, нарушает балансировку дельтаплана, в результате чего изменяется направление его полёта.
   Идея создания балансирного дельтаплана принадлежит немецкому инженеру О. Лилиенталю. Свой первый дельтаплан он разработал и построил в 1891 г. В течение последующих 60 лет было создано несколько разновидностей дельтаплана, однако все они плохо управлялись в полёте и были слишком сложны для обучения пилотированию. Наконец в 1951 г. американцем Ф. Рогало был построен дельтаплан, конструкция которого оказалась наилучшей. Дельтаплан Рогало имел трапецию, обладал хорошей устойчивостью и управляемостью в полёте. Современные дельтапланы имеют массу от 7 до 40 кг (в зависимости от размеров крыла и используемых в его конструкции материалов), выдерживают нагрузку в 5–6 кг/мІ поверхности крыла и развивают скорость до 90 км/ч. Традиционно полёты на дельтаплане проводятся в предгорьях или на холмах. Для взлёта и начального набора высоты дельта-планерист разбегается и прыгает с возвышенности, далее дельтаплан, как и любой другой планёр, поддерживают восходящие воздушные потоки. С кон. 1970-х гг. для запуска дельтапланов стали применять специальные лебёдки, вспомогательные двигатели, дельталёты-буксировщики и др., что позволило совершать полёты в местах с равнинным рельефом.

   Конструкция дельтаплана:
   1 – гибкая поверхность крыла (купол); 2 – центральный узел; 3 – верхние стяжки; 4 – мачта; 5 – килевая труба (балка); 6 – носовой узел; 7 – боковая труба (балка); 8 – поперечная труба (балка); 9 – нижние растяжки; 10 – рулевая трапеция; 11 – подвесная система; 12 – латы

   Появление дельтапланов в России относится к нач. 1970-х гг.; в 1986 г. появились первые дельтапланы с небольшим двигателем (10–15 кВт) – мотодельтапланы. За рубежом полёты на дельтапланах особенно популярны в Австрии, ФРГ, США, Франции, Венгрии, Польше. С 1977 г. проводятся международные соревнования, чемпионаты Европы и мира по дельтапланёрному спорту; с 1986 г. в них регулярно участвуют российские дельтапланеристы.

   ДÉМПФЕР, общее название устройств, используемых для гашения, успокоения (демпфирования) электрических колебаний или предотвращения механических колебаний, возникающих в машинах и механизмах при их работе (движении). К демпферам относятся элементы рессорного подвешивания (гасители колебаний) на транспортных машинах, приспособления для прекращения колебаний струн музыкальных инструментов (напр., отдельные колодочки, прижимаемые к струнам), успокоители стрелок отсчётных устройств, катушки индуктивности, резисторы для гашения электрических колебаний и т. д.

   ДЕПÓ, предприятие, обеспечивающее техническое обслуживание и ремонт подвижного состава (железнодорожных вагонов, локомотивов, трамваев, автобусов, троллейбусов, вагонов метрополитена). Применительно к городскому наземному транспорту такие предприятия часто называются парком (напр., троллейбусный парк). Первым в России депо был «сарай для вагонов», построенный для паровоза и императорского вагона-кареты на Царскосельской железной дороге в 1837 г. При проектировании Санкт-Петербург-Московской железной дороги, построенной в 1851 г., было предусмотрено и строительство специальных зданий для хранения, ремонта, обслуживания и подготовки к рейсам локомотивов и вагонов. Первые депо были действительно похожи на сараи – деревянные постройки, разгороженные по типу конюшен на отдельные стойла (название сохранилось). Со временем появились депо, специализированные по виду подвижного состава: вагонные, паровозные, позже тепловозные и электродепо (для электровозов и моторных вагонов).
   Здание депо представляет собой большой цех, оборудованный мощными кранами (грузоподъёмностью до 300 т), перекрывающими всё пространство, на котором расположены стойла. На местах стоянки локомотивов (вагонов) установлены специальные устройства для диагностики состояния узлов, измерения их износа, замены отработавших срок службы узлов и деталей и т. д. Как правило, в депо устраивают смотровые ямы для доступа к узлам, находящимся под рамой локомотива, вагона. В электродепо, кроме того, имеются балконы для обслуживания токоприёмников и другого оборудования, расположенного на крыше электровозов. Железнодорожные депо обычно находятся на небольшом расстоянии от станции, имеют свои пути, отходящие от главного направления и заходящие внутрь зданий. Рядом с депо, как правило, располагаются различные мастерские и вспомогательные производства (кузнечное, сварочное и т. п.) для выполнения небольших ремонтных работ силами ремонтной бригады.

   ДЕРЕВООБРАБÁТЫВАЮЩИЕ МАШИ́НЫ, машины, выполняющие различные технологические операции обработки натуральной древесины или древесных материалов. К деревообрабатывающим машинам относятся разнообразные дереворежущие станки (сверлильные, строгальные, фрезерные, токарные, пильные и др.), клеильно-сборочное оборудование (станки для нарезания шипов на торцах склеиваемых отрезков, сборочно-прессующие машины, торцовочные станки для раскроя ленты, пресс-формы для гнутья заготовок, разнообразные прессы для облицовывания пластей и кромок щитовых деталей и т. д.), отделочное оборудование (машины и устройства для крашения, шпатлевания, нанесения текстурного рисунка, сушильные камеры, установки для облучения покрытий, для выравнивания и шлифования, для наклеивания декоративной плёнки и пр.).

   ДЕРЕВЯ́ННЫЕ КОНСТРУ́КЦИИ, строительные конструкции, выполненные полностью или преимущественно из дерева. Деревянные конструкции используют в покрытиях зданий, в сельскохозяйственном строительстве, в помещениях, где возможно воздействие химически агрессивной среды. Деревянные конструкции также широко применяются ландшафтными архитекторами в строительстве павильонов, беседок, мостов на территории парков, садов и других природных ансамблей.
   В строительстве чаще всего используют хвойные породы древесины. Элементы деревянных конструкций соединяются между собой посредством клея (клеёные конструкции), либо с помощью гвоздей, нагелей, шпонок и других крепёжных деталей. Наибольшее распространение получили клеёные конструкции – такая технология позволяет создавать прочные и долговечные элементы практически любой формы и размеров.
   Дерево – один из старейших строительных материалов. Из дерева возводили дома, башни, строили мосты. Специальные деревянные конструкции – кружала – использовали при сооружении древних арок. Многовековой опыт и научные исследования показали, что при нормальной эксплуатации деревянных сооружений срок их службы измеряется столетиями. Пример тому – древнейший деревянный мост в Европе – Часовенный мост в Люцерне, возведённый в 1330 г.

   Часовенный мост в Люцерне, Швейцария

   К достоинствам деревянных конструкций, кроме долговечности, относятся также малый объёмный вес, лёгкость обработки, достаточно высокая механическая прочность. Сухая древесина меньше, чем металл и железобетон, подвержена воздействию некоторых газов и химических реактивов. Недостатками являются гигроскопичность, неоднородность строения и лёгкая возгораемость. Именно из-за лёгкой возгораемости так мало знаменитых деревянных сооружений древности дошло до наших дней.

   ДЕРИВÁЦИЯ в гидротехнике, совокупность сооружений, осуществляющих подвод воды (трубопровод, канал или тоннель) к гидроагрегатам ГЭС (подводящая деривация) или отвод воды (отводящая деривация). Посредством деривации создаётся основной напор на ГЭС, называемой в этом случае деривационной. Различают деривацию безнапорную (канал, безнапорный тоннель, лоток) и напорную (трубопровод, напорный тоннель). Напорная деривация применяется при значительных колебаниях уровня воды в месте её забора или отвода. При малых колебаниях уровня (1–3 м) может применяться как напорная, так и безнапорная деривация. Тип деривации выбирается с учётом природных условий района. Скорость течения воды в деривации в зависимости от её типа изменяется в широких пределах (в м/с): 1.5–2.5 (для каналов); 2.5–6 (для тоннелей и напорных трубопроводов). Протяжённость современных деривационных водоводов достигает нескольких десятков километров, пропускная способность более 2000 мі/с.

   Схема размещения деривации:
   1 – водохранилище; 2 – водоприёмник; 3 – подводящая деривация (напорный трубопровод); 4 – уравнительный резервуар; 5 – турбинный водовод; 6 – здание деривационной ГЭС; 7 – отводящая деривация (канал); 8 – русло реки

   ДЕТÉКТОР, преобразователь электрических сигналов для выделения заложенной в них информации для последующей передачи. Обязательный элемент радиоприёмников, измерительных приборов, различных индикаторов. Различают амплитудные детекторы для выделения информации, передаваемой с помощью амплитудной модуляции, частотные детекторы для выделения информации, переносимой с помощью частотной модуляции, широтно-импульсные детекторы для выделения информации, переносимой с помощью широтно-импульсной модуляции, и т. д. Простейший из них – амплитудный детектор, содержащий какой-либо нелинейный элемент (полупроводниковый диод, транзистор или радиолампу), выделяющий колебания одной полярности и фильтр после него (в простейшем случае конденсатор), пропускающий на выход лишь колебания, соответствующие передаваемой информации. В измерительной технике колебания детектируются для выделения какого-либо параметра сигнала: среднеквадратичных или импульсных значений, текущей средней мощности сигнала и т. д., в зависимости от назначения меняются принцип работы и схемы детекторов. Современные цифровые методы детектирования основаны на вычислении в реальном масштабе времени функций выделения огибающих сигнала, отражающих передаваемую информацию, позволяют более точно выделять информацию при незначительном отличии частот несущего и выделяемого колебаний.

   ДЕФИБРÁТОР, аппарат для получения древесной массы путём истирания пропаренной, смешанной с водой древесины. Истирание происходит между вращающимися (подвижными) и неподвижными металлическими дисками при температуре до 175 °C. Полученный полуфабрикат используется в производстве бумаги, картона, древесно-волокнистых плит. Аналогичный аппарат, в котором рабочим органом является абразивный камень (из кварцевых и карборундовых зёрен на цементной, керамической или другой связке), называют дефибрером. Для размола используют балансы и отходы древесины. Камень дефибрера имеет цилиндрическую форму; его диаметр достигает 1500–1800 мм, а толщина – 1400 мм. Процесс осуществляется в ванне с водой, в которую частично погружается камень.

   ДЖИП, лёгкий внедорожный автомобиль повышенной проходимости. Первые такие автомобили появились в ноябре 1940 г. Фирма «Виллис» (Willys) представила американскому военному ведомству свой вариант лёгкого вездехода, аналогичную модель подготовил и «Форд» (Ford). Вскоре началось производство новой машины под марками: Willys MB и Ford GPW. Названием – джип (Jeep) – этот автомобиль обязан любви американских военных к сокращениям. Машине была присвоена официальная аббревиатура GP (General Purpose – «общего назначения»). По-английски это звучало как «джи-пи». На слух же «джипи» воспринималось уменьшительной формой несуществующего слова «джип». Но произношение вошло в конфликт с правописанием – по-английски прежняя аббревиатура не соответствовала новому слову. Возникли проблемы у прессы. Наконец в марте 1941 г. на одной из армейских презентаций журналистка Кэтрин Хиллер, задав мучивший всех вопрос: «Как же всё-таки его называть?» – получила официальный ответ: «Называйте его „джип”». Так в английском языке появилось новое слово, ставшее термином, названием концепции внедорожного автомобиля.

Джип «Рэнглер»

   Джип «Тойота»

   ДЖÓЙСТИК (джостик), вспомогательное устройство в персональном компьютере, манипулятор для ручного управления движением курсора на экране монитора. Имеет вид рычага (рукоятки, штурвала самолёта, руля автомобиля), укреплённого на шаровом шарнире и снабжённого одной или несколькими клавишами. Перемещения джойстика влево, вправо, вперёд или назад преобразуются датчиками положения в сигналы, определяющие движение курсора на экране, которое можно зафиксировать нажатием (щелчком) одной из клавиш. К системному блоку персонального компьютера подключается с помощью кабеля через специальный соединитель (разъём) – порт. Используется гл. обр. в компьютерных играх.

   ДЖÓНКА, тип грузового парусного судна в Юго-Восточной Азии с широкими поднятыми оконечностями и двумя-тремя мачтами с прямыми парусами. Грузоподъёмность до 600 т.

   ДИАЛÓГОВОЕ ОКНÓ, прямоугольник на экране монитора персонального компьютера, служащий для введения данных, необходимых для работы программы, подтверждения действия, ответа на запрос системы или настройки каких-либо параметров. Как правило, имеет кнопки OK и «Отменить» (Cancel). Для облегчения работы пользователя многие диалоговые окна имеют в верхнем правом углу кнопку с изображением вопросительного знака. При щелчке «мышью» по этой кнопке, а затем по любому элементу диалогового окна появляется всплывающая подсказка с описанием этого элемента. Диалоговые окна часто состоят из нескольких вкладок. Так, для настройки мультимедиа-устройств в системе Windows имеются ярлычки с надписями «Аудио», «Видео», CD и др. в верхней части диалогового окна, предназначенные для доступа к различным вкладкам. В этом же диалоговом окне имеются элементы, предназначенные для регулирования «мышью», – ползунки для настройки уровня записи и воспроизведения. Если список файлов и папок каталога Windows не умещается в окне, появляется полоса прокрутки, позволяющая прокручивать информацию. Работа с диалоговым окном заканчивается подтверждением или отменой выполненных в нём действий. Для подтверждения открытия выбранного файла необходимо нажать кнопку «Открыть», а для отмены – кнопку «Отмена».

   ДИАПОЗИТИ́В, чёрно-белое или цветное изображение на прозрачной основе (плёнке, стекле), предназначенное для рассматривания на просвет в диаскопе или проецирования на экран диапроектором. Получить, создать диапозитив можно одним из трёх способов. Во-первых, желаемое изображение можно снять на т. н. обращаемую фото – или киноплёнку, на которой после соответствующей обработки получается готовое позитивное изображение объекта съёмки, остаётся только разрезать плёнку на кадры. Такие диапозитивы часто называют слайдами. Этот способ широко применяется фотолюбителями, но диапозитивы в этом случае получаются в единственном числе. Чтобы иметь 2–3 диапозитива, надо сделать соответственно 2 и 3 снимка. Два других способа – контратипирование и гидротипия – используются практически только в промышленном производстве диапозитивов и диафильмов, они обеспечивают возможность получения с одного снимка множества копий – диапозитивов. В основе этих способов – перенос изображения с оригинального негатива (позитива) на промежуточный носитель, с которого затем печатается диапозитив-копия. Для удобства хранения и установки в проекционном аппарате диапозитивы с форматом кадра 24 5 36 мм, особенно плёночные, помещают в особые картонные или пластмассовые рамки размером 50 5 50 мм.

   ДИАПРОÉКТОР, аппарат для проецирования слайдов (диапозитивов), диафильмов на экран. Содержит источник света (обычно лампу накаливания) с зеркальным отражателем, конденсор, устройство для установки и смены слайдов в рамках или диафильмов (либо микрофильмов) и проекционный объектив. Установка и смена слайдов осуществляются вручную (гл. обр. в простых, детских диапроекторах) или автоматически по сигналу с пульта дистанционного управления, от реле времени или от устройства программного управления. Простые диапроекторы обычно приспособлены для демонстрации как слайдов, так и диафильмов. Прокрутка диафильмов выполняется вручную. Иногда простейшие диапроекторы, предназначенные только для просмотра диафильмов, ошибочно называют фильмоскопами (см. Диаскоп). Диапроекторы с автоматической сменой слайдов оснащаются диамагазинами для размещения слайдов (вставленных в рамки) и смены их во время демонстрации. Диамагазины бывают прямоугольные (ящичного типа) и кольцевые (барабанного типа), с вместимостью от 20 до 100 и более слайдов; крепятся на корпусе диапроектора. Во время демонстрации очередной слайд в рамке специальным механизмом вынимается из диамагазина и устанавливается перед объективом диапроектора. После просмотра этот слайд также автоматически возвращается на своё место в диамагазине.

   Оптическая схема диапроектора:
   1 – источник света; 2 – конденсор; 3 – диапозитив (диафильм); 4 – проекционный объектив; 5 – экран

   ДИАСКÓП, оптический прибор, предназначенный для рассматривания слайдов (диапозитивов) на просвет. Представляет собой коробку-корпус, в одну из стенок коробки вставлена полупрозрачная матовая стеклянная или пластмассовая пластинка-экран, рядом расположены полозки-держатели для слайда в рамке. В центре противоположной стенки крепится лупа с 2—3-кратным увеличением. Слайды вставляют в полозки и рассматривают на просвет через лупу, повернув диаскоп экраном к источнику света. В некоторых диаскопах экран размещается внутри коробки-корпуса и с внешней стороны подсвечивается, напр., лампой накаливания. Диаскоп, приспособленный для просмотра диафильмов, называется фильмоскопом. Разновидность диаскопа – шароскоп – представляет собой полый пластмассовый шар, состоящий из двух полусфер: лицевой непрозрачной (обычно цветной) и задней полупрозрачной. В лицевую полусферу вставлена лупа. Рамка со слайдом помещается вблизи плоскости, разделяющей полусферы. Обычно шароскопы изготовляют с одним несменяемым слайдом, используются как сувениры. Диаскоп для рассматривания стереоскопических слайдов называется стереоскопом. По существу, это диаскоп с двумя лупами, стереослайд помещают в нём так, чтобы левый глаз видел левое изображение стереопары, а правый глаз – правое.

   Оптическая схема диаскопа:
   1 – матовое стекло – экран; 2 – диапозитив (диафильм); 3 – окуляр (лупа)

   ДИАФИ́ЛЬМ, фильм, составленный из отдельных кадров-слайдов, расположенных на киноленте в определённом порядке и объединённых общей тематикой. Большинство диафильмов содержат от 20 до 40 кадров и, как правило, предназначены для детей младшего и среднего возраста. Существуют диафильмы и для взрослых, с разнообразным тематическим содержанием (произведения искусства, животный мир, природные достопримечательности и т. д.). В ряде случаев к диафильмам прилагаются фонограммы на грампластинках или аудиокассетах, содержащие дикторский текст, музыкальное сопровождение и др. Наибольшую популярность диафильмы приобрели в 1950—70-х гг. Однако с 1980-х гг. с развитием видеотехники диафильмы утратили своё значение и ныне практически не выпускаются.

   ДИ́ЗЕЛЬ (diesel) Рудольф (1858–1913), немецкий инженер, изобретатель двигателя внутреннего сгорания с самовоспламенением от сжатия. Изобретённый им в 1897 г. двигатель внутреннего сгорания имел отличный от карбюраторного цикл: в цилиндрах сжималась не горючая смесь, а воздух; к концу сжатия, когда температура воздуха достигала 600–650 °C, в цилиндр впрыскивалось под давлением топливо, которое немедленно воспламенялось, и газы, расширяясь, двигали поршень. Новый двигатель, названный в честь изобретателя дизелем, оказался очень экономичным, надёжным, работал на дешёвом топливе и сразу же нашёл широкое применение на транспорте, в промышленности и энергетике во многих странах мира. Однако на родине Дизель не получил признания и решил покинуть Германию; по пути в Англию, как полагают, он утонул в Ла-Манше.

   Р. Дизель

   ДИ́ЗЕЛЬ, двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Двигатель назван по имени немецкого инженера Р. Дизеля, построившего в 1897 г. первый двигатель с воспламенением от сжатия. Дизели относятся к наиболее экономичным тепловым двигателям. Дизельное топливо – жидкое нефтяное топливо, в основном керосино-газойлевые фракции прямой перегонки нефти (в быстроходных дизелях) и более тяжёлые фракции или остаточные нефтепродукты (в тихоходных дизелях). Существуют также дизели, работающие на сжатом газе, – газодизели. В дизеле чистый воздух из атмосферы подаётся в цилиндр, где поршень сжимает его до высокого давления (ок. 3 МПа). При сжатии воздуха его температура повышается до 600–650 °C. В момент максимального сжатия в цилиндр через форсунку впрыскивается жидкое топливо. При этом рабочая смесь топлива с воздухом самовоспламеняется. Образовавшиеся газы, расширяясь, толкают поршень и производят механическую работу. В дизельном двигателе, в отличие от карбюраторного, рабочая смесь образуется в самом цилиндре. Поэтому дизелю не нужны ни карбюратор, ни система зажигания. Дизельные двигатели широко применяются в тракторах, автомобилях, танках, на железнодорожном транспорте – в тепловозах, на дизель-электроходах, которые практически вытеснили пароходы. Широко применяют дизели на дизельных электростанциях в качестве передвижных и стационарных энергетических установок в районах, удалённых от линий электропередач.

   ДИ́ЗЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТÁНЦИЯ (ДЭС), тепловая электростанция, на которой для привода электрогенераторов используются дизели. Такие электростанции служат для снабжения электроэнергией потребителей, находящихся в районах, удалённых от линий электропередачи, а также в районах, где невозможно или нецелесообразно строить небольшую паротурбинную или гидравлическую электростанцию. Стационарные ДЭС обычно комплектуются четырёхтактными дизелями и синхронными генераторами мощностью до 2 МВт. Чаще используют передвижные ДЭС, которые обслуживают отдалённые предприятия лесной промышленности, сельского хозяйства, строительные площадки и т. п., а также используются в качестве резервного источника электроснабжения. На транспортных средствах (тепловозах, дизель-электровозах и др.) ДЭС применяются в качестве основной силовой установки. Достоинствами ДЭС являются их манёвренность, устойчивая работа, простота обслуживания, транспортабельность (передвижные ДЭС) и быстрота ввода в действие; недостатками – сравнительно небольшой моторесурс.

   ДИ́ЗЕЛЬ-ПÓЕЗД, железнодорожный поезд, составленный из моторных и нескольких прицепных вагонов; предназначен для перевозки пассажиров. В моторном вагоне поезда находится кабина машиниста, силовая установка – дизель и тяговая передача, а также салон с сиденьями для пассажиров. Дизель-поезд формируют из одной или двух секций, каждая из которых имеет моторный вагон и 1–4 прицепных, рассчитанных на 124–128 мест. Обычно такие поезда развивают скорость до 120 км/ч и эксплуатируются на неэлектрифицированных участках железной дороги в местном и пригородном сообщениях. На железных дорогах России дизель-поезда (зарубежного производства) появились в 1946 г.; с нач. 60-х гг. в эксплуатации находятся дизель-поезда Рижского завода, а также поезда, полученные из Венгрии.

   ДИКТОФÓН, устройство для записи речи; предполагается последующая расшифровка фонограммы. Применяется для стенографирования выступлений и для записи команд, принятых решений, для приёма заявок от населения (напр., о неисправности телефона) и для записи сообщений, переданных абоненту, когда его нет дома или он не может ответить лично, в разведывательных целях. Основные требования к диктофону: электроакустические показатели должны обеспечить достаточную разборчивость речи и узнаваемость голоса говорящего, время непрерывной записи не менее 3 часов, возможность многократных повторов при расшифровке, замедления воспроизведения без искажения тембра, привязка фонограммы к меткам времени при записи и поиск необходимых мест при расшифровке.

   Цифровой диктофон

   Промышленные диктофоны появились в 1930-х гг. Применялась механическая запись на киноленту и магнитная запись сначала на стальную проволоку (скорость ок. 1 м/с, диаметр проволоки 0.8 мм, время записи 10 мин.), а позднее, с 1940-х гг., на магнитную ленту. В кон. 20 в. появились и непрерывно совершенствуются цифровые диктофоны, записывающие речевые сигналы в твердотельную память, применяются и в промышленности, и в быту (встроены во многие стационарные и мобильные телефоны), особенно удобны при расшифровке с помощью персонального компьютера, способного распознавать и выводить на принтер содержание разговора.

   ДИНАМÓМЕТР, силомер, прибор для измерения силы (тяговый динамометр) или крутящего момента (вращательный динамометр). Состоит из силового звена (упругого элемента) и отсчётного устройства. Динамометры подразделяются по принципу действия на механические (пружинные или рычажные), гидравлические и электрические; по назначению – на образцовые и рабочие (общего назначения и специальные). Динамометры применяют при испытаниях машин и их эксплуатации, для измерения сил резания (инструментальный динамометр), веса тела (пружинные весы), мышечной силы (медицинские ручные динамометры). Динамометр с пишущим устройством называют динамографом, со считающим или показывающим устройством – работомером или импульсомером.

   Пружинный динамометр растяжения

   ДИОД, см. в ст. Электронная лампа.

   ДИРИЖÁБЛЬ, аэростат с рулями направления и высоты. Имеет удлинённый обтекаемый корпус, наполненный подъёмным газом (гелий, водород, реже тёплый воздух), который создаёт аэростатическую подъёмную силу. Воздушные винты, вращаемые двигателями, сообщают дирижаблю поступательную скорость 60—150 км/ч. Кормовая часть корпуса имеет оперение – стабилизаторы и рули управления. Корпус дирижабля в полёте создаёт дополнительную аэродинамическую подъёмную силу, таким образом в дирижабле сочетаются лётно-технические характеристики аэростата и самолёта.

   Дирижабль В-6 (1934)

   Для дирижабля характерны большая грузоподъёмность, дальность полёта, возможность вертикального взлёта и посадки, свободный дрейф в атмосфере под действием воздушных потоков, длительное зависание над заданным местом. К нижней части корпуса крепится гондола (иногда несколько гондол), в которой располагаются кабина управления, помещения для пассажиров и экипажа, топлива и различного оборудования. Летают дирижабли обычно на высоте до 3000 м, в отдельных случаях – до 6000 м. Взлёт дирижабля происходит в результате сброса балласта, а спуск – вследствие частичного выпуска подъёмного газа. На стоянках их крепят к специальным причальным мачтам или заводят в эллинг для хранения и технического обслуживания. Каркасы дирижаблей обычно собирают из плоских треугольных или многогранных ферм; оболочка может быть матерчатой (с пропиткой для газонепроницаемости) или из полимерной плёнки, либо набранной из тонких металлических листов или пластмассовых панелей. Внешний объём дирижабля (корпуса) до 250 тыс. мі, длина до 250 м, диаметр до 42 м.
   Первый проект управляемого аэростата был предложен в 1784 г. Ж. Менье (Франция). Но только в 1852 г. француз А. Жиффар впервые в мире совершил полёт на дирижабле собственной конструкции с паровой машиной, вращавшей воздушный винт. В 1883 г. Г. Тиссандье с братом построили дирижабль с электродвигателем мощностью 1.1 кВт, который получал ток от гальванических батарей. С кон. 19 в. вплоть до начала 1990-х гг. дирижабли строили в Германии, Франции, США, Великобритании, СССР. Наиболее крупные дирижабли LZ-129 и LZ-130 созданы в Германии в 1936 и 1938 гг. Они имели объём 217 тыс. мі, по четыре двигателя общей мощностью 3240 и 3090 кВт, развивали скорость до 150 км/ч и могли перевозить до 50 пассажиров на расстояние 16 тыс. км.

   ДИСКÉТА, пластмассовый конверт-кассета с гибким магнитным диском (флоппи-диском); устройство для долговременного хранения информации и при необходимости переноса её с одного компьютера на другой. Современная дискета 3.5 дюйма содержит гибкий диск из искусственной плёнки – майлара с магнитным покрытием. Для чтения и записи информации дискета помещается в специальное электронно-механическое устройство – дисковод. Практически все модели современных персональных компьютеров снабжены дисководами для 3.5-дюймовых дискет. Дискета имеет центральное отверстие для сопряжения с приводом дисковода и прямоугольный вырез для доступа к диску магнитных головок чтения и записи, закрытый металлической шторкой. Гибкий диск разбит на концентрические дорожки, каждая из которых, в свою очередь, делится на секторы. На поверхности флоппи-диска расположено 80 магнитных дорожек для записи. Запись производится на обе стороны поверхности флоппи-диска. Стандартная ёмкость дискеты 1.44 Мбайт. Использовавшиеся в 1980-х гг. дискеты размером 5.25 дюйма (133 мм) к сер. 1990-х гг. вышли из употребления. Информацию на флоппи-диск можно записывать неоднократно, поэтому дискеты широко используются, несмотря на недостаточную надёжность и сравнительно небольшую ёмкость. Перед первым использованием дискеты её необходимо инициализировать (форматировать). Эту операцию выполняет компьютер с помощью специальной программы. При форматировании проверяется пригодность флоппи-диска к записи. Многие фирмы-изготовители продают дискеты уже отформатированные.

   Дискета

   ДИСКОВÓД, блок персонального компьютера, обеспечивающий запись информации на магнитный диск, считывание её с диска и передачу в основную память компьютера; механизм для прокручивания магнитного диска и перемещения головок записи-считывания по его поверхности. Основные узлы дисковода: дискетная рама; вращающий диск; двигатель; блок магнитных головок со своим приводом; плата с электронными элементами управления. Считывание и запись информации производятся магнитными головками дисковода. Привод магнитных головок перемещает их по радиусу диска, обеспечивая им доступ к различным дорожкам; доступ к разным секторам каждой дорожки происходит за счёт вращения диска. При записи (считывании) информации магнитный диск вращается с постоянной частотой 300 об/мин. Когда дискету вставляют в щель дисковода, она попадает внутрь дискетной рамы, сдвигается защитная шторка, рама опускается вниз, и металлическое кольцо дискеты садится на вал двигателя. Нижняя поверхность диска ложится на нижнюю магнитную головку, а верхняя магнитная головка пружиной прижимается к верхней поверхности диска. После этого можно начинать запись информации на дискету или считывание с неё.

   ДИФФЕРЕНЦИÁЛЬНЫЙ МЕХАНИ́ЗМ (дифференциал), механизм, позволяющий получать результирующее движение как сумму или разность составляющих движений. Дифференциальные механизмы применяют, напр., в коробках подач металлорежущих станков и т. п. Распространение получили дифференциальные механизмы с коническими зубчатыми колёсами (называемые обычно просто дифференциалом), применяемые в механических приводах, автомобилях и др. транспортных машинах. Кроме того, они используются так же, как вариаторы, позволяющие расширять диапазон регулирования скоростей и осуществлять реверсирование – менять направление вращения движения на обратное. Так, дифференциал автомобиля обеспечивает вращение ведущих колёс с разными скоростями при прохождении кривых участков пути.

   Конический дифференциал автомобиля:
   1 – карданный вал; 2 – полуось ведущего колеса

   ДОБЫ́ЧА ПОЛÉЗНЫХ ИСКОПÁЕМЫХ, процесс извлечения твёрдых, жидких и газообразных полезных ископаемых из недр Земли с помощью технических средств. В процессе добычи извлекают ценные компоненты в относительно чистом виде, напр. нефть, газ, уголь, драгоценные и поделочные камни и т. п., или в виде горной массы, напр. руды металлов, которые в дальнейшем подвергаются переработке. Добычу ведут на суше – в шахтах, карьерах, из буровых скважин; на морских акваториях – из буровых скважин, драгами и специальными подводными аппаратами, собирающими полезные ископаемые со дна. Некоторые полезные ископаемые, напр. самородную серу, каменную соль, уголь, добывают в шахтах и карьерах, а также скважинным способом, переводя их в газообразное или жидкое состояние. На карьерах добывается до 90 % бурых и 20 % каменных углей, 70 % руд металлов, 95 % нерудных полезных ископаемых. Наряду с добычей газа скважинами разрабатывают месторождения нефти под землёй. Выбор способа зависит от особенностей залегания полезных ископаемых в месторождении, определяется экономическими расчётами. Ежегодные объёмы добычи полезных ископаемых в мире составляют (к нач. 21 в.) ок. 20 млрд. т (в т. ч. неметаллических ископаемых – 13 млрд. т, нефти – ок. 3 млрд. т), газообразных – 1.5 трлн. мі. Из всего количества полезных ископаемых, извлечённых из недр Земли за всю историю человечества, преобладающий их объём приходится на период 1901—80 гг. Рост добычи обеспечивается за счёт открытия новых месторождений, вовлечения в эксплуатацию месторождений глубокого заложения, применения способов обогащения руд с низким содержанием полезного компонента.

   ДОК, стационарное или плавучее судоподъёмное сооружение, служащее для постройки, ремонта, транспортировки и спуска судов. К стационарным относятся судостроительные сухие и наливные доки, док-камеры, к плавучим – плавучие доки. Судостроительный док (строительный док, сухой док) – строительно-спусковое сооружение, представляющее собой бетонный котлован, дно которого расположено ниже уровня акватории верфи. Примыкающая к акватории часть строительного дока закрыта специальными воротами. Наполнение дока водой осуществляется самотёком, осушение – насосной установкой. Строительные доки используются для постройки крупных судов и оборудуются кранами грузоподъёмностью до 1500 т, оборудованием для заводки и вывода судов.
   Наливной док – построечно-спусковое сооружение, имеющее, как и строительный док, ворота со стороны акватории, но дно наливного дока делается двухступенчатым: верхняя его часть находится выше уровня акватории, а в глубоководной части уровень воды при открытом затворе соответствует уровню акватории. Построечные места в наливном доке располагаются в верхней части бассейна или в смежных камерах, находящихся на одной отметке с верхней ступенью и отделённых от неё специальными затворами (для возможности раздельного спуска судов из камер). Наполняется верхняя ступень наливного дока с помощью насосов, а осушается – самотёком. Наливные доки, как и строительные, оснащаются кранами и оборудованием для заводки и вывода судов.
   Док-камера отличается от наливного дока наличием двух затворов – верхнего и нижнего. Нижний затвор, как и у наливного дока, служит для вывода судна на акваторию верфи, верхний затвор – для ввода в камеру судов, построенных на горизонтальных стапелях за пределами док-камеры. Верхняя ступень док-камеры оборудована судовозными путями, которые являются продолжением судовозных путей, идущих на территории верфи. Судно вводится в док-камеру на построечно-транспортных тележках. Одна док-камера может обслуживать несколько построечных мест горизонтального стапеля.
   Плавучий док – стоечное судно, состоящее из корпуса и продольных башен. Корпус плавучего дока разделён на понтоны, понтоны – на отсеки. Верхние перекрытия понтонов образуют стапель-палубу, на которой устанавливаются стапельные опоры. Плавучие доки разделяются на однобашенные (L-образные) и двухбашенные (U-образные). Башни обычно имеют палубу безопасности, жилую палубу и топ-палубу. На топ-палубе размещены швартовные устройства, рубка управления, пути башенного крана. В башнях располагаются энергетическое оборудование, насосные отделения, мастерские, служебные, бытовые и жилые помещения. Для подъёма судна в балластные отсеки дока принимается вода, и стапель-палуба погружается. Судно с помощью системы заводки вводится в док. По мере откачки балласта док поднимается, и судно садится на опоры. Окончательная ватерлиния дока принимается ниже стапель-палубы для исключения её заливания при волнении.

   ДОЛГОВÉЧНОСТЬ, см. в ст. Надёжность.

   ДОЛИ́ВО-ДОБРОВÓЛЬСКИЙ Михаил Осипович (1861/62—1919), российский инженер-электротехник. Создатель системы трёхфазного переменного тока. Разработал все основные технические элементы трёхфазных цепей: электрогенератор, электродвигатель, трансформаторы, пусковые реостаты, измерительные приборы. На Всемирной электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне в 1891 г. продемонстрировал спроектированную и построенную под его руководством первую в мире трёхфазную систему передачи электроэнергии на расстояние ок. 170 км. Усовершенствовал электромагнитные амперметры и вольтметры для изменения переменного и постоянного тока, создал приборы для устранения в телефонах помех от электросетей высокого напряжения.

   М. О. Доливо-Добровольский

   ДÓМЕННАЯ ПЕЧЬ, см. в ст. Доменный процесс.

   ДÓМЕННЫЙ ПРОЦÉСС, основной способ переработки природного железорудного сырья с получением чугуна (иногда ферросплавов и лигатур). Доменная плавка была освоена ещё в 14 в., и с тех пор уже в течение более 500 лет её технология практически не менялась. Сущность доменного процесса состоит в восстановлении железа из оксидов и получении расплавленного науглероженного металла (чугуна) и шлака, которые легко отделяются друг от друга вследствие различия в плотностях (плотность чугуна примерно в 2.5 раза превышает плотность шлака).
   Выплавка чугуна из железорудных материалов производится в доменных печах. В любой момент времени доменная печь заполнена железосодержащими материалами: твёрдыми (в шахте, распаре и на колошнике), размягчёнными (в заплечиках, распаре и нижней части шахты), жидкими (в горне и металлоприёмнике) и коксом, который остаётся твёрдым во всём объёме печи. В нижней части печи кокс формирует своеобразную насадку, которая обеспечивает необходимый газодинамический режим плавки, полноту протекания процессов восстановления железа и науглероживания металла. В горне печи имеются отверстия для выпуска жидких продуктов плавки (лётки) и для ввода во внутреннее пространство печи дутья (фурмы). Доменное дутьё представляет собой воздух (иногда обогащённый кислородом), нагретый до 1000–1350 °C, с топливно-восстановительными добавками (природный газ, угольная пыль, мазут и т. п.). В горне печи формируется окислительная зона, где горят кокс и топливно-восстановительные добавки, в результате чего получается газ, состоящий из азота, оксида углерода и водорода. В окислительной зоне самый высокий уровень температуры (2000–2500 °C) в печи. Образовавшийся в окислительной зоне газ поднимается вверх; по мере продвижения его температура, количество и состав изменяются. Больше всего к нему добавляется оксида углерода, образующегося в результате реакций восстановления оксидов железа, кремния, фосфора, марганца и других элементов углеродом коксовой насадки. Состав газа меняется прежде всего вследствие протекания реакций восстановления – оксид углерода превращается в углекислый газ, а водород – в воду. Нагревая шихту, газ охлаждается до температуры 100–300 °C. Шихтовые материалы загружают в печь периодически, и время их пребывания в печи составляет 5–8 ч. По мере освобождения пространства в нижней части печи в результате сгорания кокса и плавления железной руды шихтовые материалы опускаются вниз, постепенно нагреваясь от поднимающихся вверх газов. При этом из них испаряется влага, происходит разложение карбонатов и восстановление оксидов железа оксидом углерода и водородом. При температуре ок. 1200 °C начинается размягчение, а затем плавление материалов с образованием чугуна и шлака. Шлак получается из пустой породы железорудных материалов, золы кокса и флюса (если он используется при плавке); шлак является главным регулятором химического состава чугуна. Состав чугуна формируется в процессе стекания капель металлического расплава по коксовой насадке и взаимодействия со шлаком. Температура чугуна на выпуске составляет обычно 1380–1420 °C, шлака – 1450–1500 °C. Жидкие продукты плавки выпускают из печи периодически (по мере накопления).

   Схема доменной печи:
   1 – загрузочная воронка; 2 – загрузочный конвейер; 3 – шахта; 4 – шлаковая лётка; 5 – фурма; 6 – шлаковоз; 7 – чугунная лётка; 8 – чугуновоз; 9 – отходящий газ; 10 – газоочистка; 11 – воздухонагреватели

   Доменная печь является одним из наиболее эффективных материалосберегающих агрегатов; коэффициент извлечения железа для чугуна составляет 99.5—99.8 %. Доменная печь занимает головное положение в структуре металлургического предприятия. Качество производимого в доменной печи чугуна определяет параметры последующего сталеплавильного передела, доменный газ служит основой энергетического хозяйства предприятия, в доменной печи утилизируется (через агломерационное производство) большая часть собственных отходов металлургического производства. Доменное производство является практически безотходным, т. к. доменный шлак представляет собой самостоятельную готовую продукцию, пользующуюся спросом не меньшим, чем чугун, а доменные шламы и пыли являются постоянными компонентами шихты агломерационного процесса.

   ДОМКРÁТ, механизм для подъёма тяжёлых штучных грузов на небольшую высоту (обычно не более 2 м). Грузоподъёмность домкратов – от нескольких килограммов до сотен тонн. Различают механические домкраты с реечным и винтовым механизмами и гидравлические периодического и непрерывного действия с ручным и электрическим приводом. Домкраты применяются при строительно-монтажных и ремонтных работах; они обеспечивают плавный подъём грузов, точную их фиксацию и удержание на заданной высоте.

Винтовой домкрат на салазках

ДÓПЛЕРОВСКИЙ ИЗМЕРИ́ТЕЛЬ СКÓРОСТИ, радиотехническое устройство для дистанционного измерения скорости движущихся объектов, действие которого основано на эффекте Доплера – изменении регистрируемой приёмником частоты колебаний (или длины волны), воспринимаемых наблюдателем (или регистрируемых приёмником излучения), вследствие движения источника колебаний и наблюдателя относительно друг друга. Доплеровский измеритель скорости содержит передатчик (источник излучаемых радиоволн), антенну с направленным излучением радиоволн, приёмник отражённых от объекта волн, смеситель – устройство для выделения доплеровской частоты – и индикаторное устройство (собственно измеритель). Доплеровские измерители скорости используются для определения скорости движения летательных аппаратов, кораблей, автомобилей и других объектов.

   Эффект Доплера:
   а – два наблюдателя слышат звук сирены неподвижной машины одинаково; б – наблюдатель, к которому приближается машина, слышит звук более высокой частоты, а наблюдатель, от которого удаляется машина, – звук более низкой частоты

   ДОРÓЖНЫЕ ЗНÁКИ, средства регулирования дорожного движения в виде щитков определённой формы, размеров и окраски с нанесёнными условными изображениями, знаками. Устанавливаются на автомобильных дорогах и определяют ограничения и особенности организации движения на данном участке дороги, а также информируют участников дорожного движения об объектах, населённых пунктах и опасных местах, расположенных на пути следования. В нашей стране дорожные знаки впервые были введены в 1927 г. В соответствии с выполняемыми функциями дорожные знаки делятся на 7 групп: предупреждающие, запрещающие, предписывающие, информационно-указательные, приоритета, сервиса, дополнительной информации. Постоянные дорожные знаки устанавливаются на правой стороне дороги, за пределами проезжей части, а знаки, имеющие временный характер (ремонтные работы, задымлённость, гололёд и т. п.), непосредственно на проезжей части, на переносной стойке. Если требования постоянного и временного знаков находятся в противоречии, участники дорожного движения должны руководствоваться требованиями временного знака, учитывающего особенности конкретной дорожной обстановки. Все знаки должны быть освещены или покрыты светоотражающими материалами, обеспечивающими их уверенное распознавание в тёмное время суток с расстояния не менее 100 м. Если же основные знаки могут быть не замечены водителями, то над проезжей частью, на разделительной полосе или на левой стороне дороги устанавливаются дублирующие знаки.

   Примеры дорожных знаков:
   1 – запрещающий знак (разворот запрещён); 2 – предписывающий знак (разрешённое направление движения); 3 – знак приоритета (движение без остановки запрещено); 4 – знак сервиса (пункт первой медицинской помощи); 5 – предупреждающий знак (скользкая дорога); 6 – знак дополнительной информации (зона действия)

   ДРÁГА, плавучий горно-обогатительный комплекс, предназначенный для разработки обводнённых месторождений преимущественно россыпных полезных ископаемых. Все механизмы и оборудование драги размещаются на самоходном или буксируемом судне либо на понтоне. Драга имеет рабочий орган для добычи полезных ископаемых из-под воды, промывочные агрегаты, обогатительную установку для извлечения ценных минералов и отделения пустых пород, транспортное оборудование. С драги добывают породы с глубины до 50 м и более; для этого используют черпаковые, многочерпаковые, роторные и шарнирно-цепные, с грейфером и ковшом-драглайном и другие рабочие органы, а также применяют землесосные, эрлифтные, эжекторные и другие устройства. Черпаковыми драгами добывают полезные ископаемые с глубины до 50 м, наибольшая глубина доступна драгам с эжекторным и землесосным многоступенчатым подъёмом погружными насосами (до 4600 м). Наибольшее применение получили драги с черпаковым органом, называемые иногда землечерпательным снарядом, с электрическим или дизель-электрическим приводом механизмов. Впервые одночерпаковая драга была использована на месторождении золота в 1863 г. в Новой Зеландии. В России в кон. 40-х гг. 20 в. были созданы алмазодобывающие драги, а затем драга для разработки титаносодержащих и редкометалльных россыпей.

Многочерпаковая драга

ДРÁГЛÁЙН, экскаватор на шагающем (реже гусеничном) ходу, у которого ковш подвешен к стреле на канатах (подъёмном и тяговом) и копает по направлению к экскаватору, обеспечивает выемку породы, грунта и т. п. ниже уровня его установки. Используется на горных разработках, в карьерах или на гидротехнических объектах. Драглайн предназначен для черпания взорванных пород в карьере и укладки их в выработанное пространство или на борт карьера, а также для погрузки горной массы в транспортные средства. Драглайн имеет стрелу длиной от 36 до 100 м, вместимость ковша от 6 до 100 мі. Наиболее эффективно используется драглайн на шагающем ходу, который имеет опорные лыжи, прикреплённые к платформе-основанию и попеременно поднимающиеся и опускающиеся на грунт с помощью механических и гидравлических устройств. За один шаг драглайн перемещается на 1.5–3 м. Платформа позволяет драглайну совершать повороты вокруг вертикальной оси, что существенно увеличивает его манёвренность. Идея создания драглайна была высказана в 16 в. Леонардо да Винчи (сохранились чертежи учёного); практически пригодная машина была создана в США в 1884 г. В России первый шагающий драглайн с ёмкостью ковша 3.5 мі и стрелой 36 м был изготовлен в 1946 г.

Драглайн

ДРАГОЦÉННЫЕ КÁМНИ, минералы (гл. обр. кристаллы), отличающиеся прозрачностью, красивой окраской, иногда радужной цветовой игрой, ярким блеском, иногда другими оптическими эффектами. Используются в основном в производстве ювелирных и художественных изделий. Ценность таких камней определяется их редкостью в природе, затратой большого количества труда на поиск и добычу, высокой стоимостью огранки, а также индивидуальными качествами камней – величиной, однородностью, красотой цвета и т. д. Особенно ценится их твёрдость (от 5 до 10 по минералогической шкале), которая определяет устойчивость камней к истиранию, способность сохранять полировку, острые углы и рёбра огранки.

   Большая императорская корона, изготовленная для коронации императрицы Екатерины II в 1762 г.

   В зависимости от относительной ценности драгоценные камни принято подразделять на четыре класса (порядка). К камням первого порядка относят рубин, изумруд, алмаз, синий сапфир; второго порядка – александрит, зелёный сапфир и др.; третьего – аквамарин, шпинель, топаз, турмалин и др.; четвёртого – хризолит, циркон, берилл, бирюза, аметист, хризопраз и др. К драгоценным камням первого порядка относят также жемчуг. Ювелирные камни применяют в дорогостоящих изделиях, как правило, в оправе из благородных металлов (золото, платина, серебро) и некоторых сплавов. Цена изделий определяется при этом с учётом индивидуальных особенностей камня и его массы в каратах (1 карат = 0.2 г), для жемчуга – в гранах (1 гран = 0.25 карата). Разработана технология получения искусственных драгоценных камней: прозрачных корундов, имитирующих александриты, алюмомагниевой шпинели, изумрудов, аметистов, кристаллов алмазов, фианитов (окись циркония) и т. п. При обработке камней, кроме традиционных методов (распил, шлифование и полировка вручную и на станках), применяют ультразвуковые и лазерные технологии. Прозрачным ювелирным камням чаще всего придаётся многогранная форма, полупрозрачным и непрозрачным – сфероидальная (кабошон). Основными поставщиками драгоценных камней на мировом рынке являются Африка, Индия, Китай, Россия, Южная Америка; крупнейшие центры обработки – Антверпен, Амстердам, Париж, Тель-Авив, Нью-Йорк, Сянган, Джаймир (Индия); в России – Москва, Санкт-Петербург, Иркутск, Екатеринбург.

   ДРÁЙВЕР, специальная программа, необходимая для корректной работы компьютера. Драйвер позволяет операционной системе компьютера распознать и правильно использовать любое вновь установленное в компьютере устройство, напр. модем, «мышь», привод CD-ROM, принтер или сканер. Драйверы к новым устройствам поставляются на дискетах и CD-ROM. При использовании первых операционных систем, таких, как MS-DOS или Microsoft Windows 3.0, все основные проблемы, связанные с установкой драйверов, ложились на пользователя. В операционных системах Microsoft Windows 95.98.2000 эта проблема была решена за счёт поддержки технологии Plug. Эта технология решает проблемы с установкой необходимых аппаратных ресурсов и частично помогает в процессе установки драйверов.

   ДРЕВÉСНАЯ СМОЛÁ, древесный дёготь, вязкая маслянистая жидкость от тёмно-бурого до чёрного цвета с резким запахом, получаемая при сухой перегонке или газификации древесины. Представляет собой сложную смесь органических веществ: фенолов, кислот и нейтральных веществ. Из древесной смолы получают различные фракции масел и пек. Фракцию масел используют как ингибитор для топлива, из неё получают флотореагенты, мягчители для резиновой промышленности и другие продукты. Из пека получают литейные крепители. Древесная смола широко используется как консервант древесины.

   ДРЕВÉСНО-ВОЛОКНИ́СТЫЕ ПЛИ́ТЫ (ДВП), древесный материал, представляющий собой спрессованную в плиты волокнистую массу из расщеплённой и измельчённой древесины. Различают сверхтвёрдые (плотность 950 кг/мі), твёрдые (850 кг/мі), полутвёрдые (400 кг/мі), изоляционно-отделочные (250–350 кг/мі) и изоляционные ДВП. У сверхтвёрдых и твёрдых ДВП одна из сторон (лицевая) может быть отделана древесной массой тонкого помола с наполнителем и красителем, бумажными пластиками, полимерными плёнками и т. д. Такие ДВП часто называют оргалитом. Для улучшения эксплуатационных свойств ДВП в древесную массу перед прессованием добавляют парафин, канифоль (повышающие влагостойкость), синтетические смолы (для увеличения прочности), антисептики. ДВП легко поддаётся пилению и сверлению. Их широко используют для тепло – и звукоизоляции жилых помещений, изготовления мебели, тары, как поделочный и декоративный материал.

   ДРЕВÉСНО-СТРУ́ЖЕЧНЫЕ ПЛИ́ТЫ (ДСП), древесный материал, представляющий собой спрессованные в плиты древесные стружки со связующим веществом, гл. обр. синтетическими смолами. Эксплуатационные свойства ДСП зависят от плотности, размера и формы древесных частиц, количества и качества связующего. Бывают плиты с очень малой плотностью (350–450 кг/мі), малой (450–650 кг/мі), средней (650–750 кг/мі) и высокой (750–800 кг/мі). ДСП выпускают облицованными (с одной или двух сторон лущёным или строганным шпоном, бумагой, синтетической плёнкой) и необлицованными, шлифованные и нешлифованные. Древесно-стружечные плиты легко поддаются пилению, сверлению, строганию и фрезерованию, легко клеятся и красятся. Применяются в строительстве, для изготовления мебели, как поделочный и декоративный материал. Основной недостаток – низкая влагостойкость, что ограничивает использование ДСП вне помещения.

   ДРЕВÉСНЫЕ МАТЕРИÁЛЫ, конструкционные, изоляционные и поделочные материалы на основе натуральной древесины. Получают преимущественно прессованием при повышенной температуре древесных волокон, стружек, опилок или шпона с пропиткой их связующими веществами (напр., клеем, синтетической смолой). К древесным материалам относят фанеру, древесные пластики, древесно-волокнистые (ДВП) и древесно-стружечные (ДСП) плиты; иногда древесными материалами называют также лесоматериалы и пиломатериалы. Древесные материалы широко используются в строительстве, при отделке жилых помещений, изготовлении мебели, тары, а также как поделочный и декоративный материал.

   ДРЕВÉСНЫЕ ПЛÁСТИКИ, материалы, получаемые из лущёного шпона, древесной крошки, стружек, опилок путём пропитки их синтетическими смолами с последующей термической обработкой под давлением. К древесным пластикам относятся прессованная древесина, древесно-слоистые пластики, древесно-пластические массы.
   Прессованная (пластифицированная) древесина получается из древесной крошки лиственных пород (чаще всего берёзы, реже – бука, клёна и др.), уплотнённой под давлением 15–30 МН/мІ, при температуре до 120 °C; иногда пропитывается синтетическими смолами. Обладает высокой ударной прочностью, пластичностью, малым коэффициентом трения и повышенной влагостойкостью. Выпускается в виде плит, брусков, досок.
   Древесно-слоистые пластики изготовляются на основе тонкого шпона лиственных пород (берёзы, липы, бука). Шпон пропитывают, иногда промазывают раствором термореактивных синтетических смол, просушивают, собирают в пакеты и прессуют при давлении 10–17.5 МН/мІ и температуре 120–150 °C. Обладают высокими механическими и электроизоляционными свойствами, устойчивы к воздействию влаги и многих химических реагентов.
   Древесно-пластические массы – материалы на основе древесных опилок, стружек, волокон, обрезков шпона, пропитанных синтетической смолой, высушенных и спрессованных при давлении 12–15 МН/мІ и температуре 120 °C. Обладают высокими механическими и электроизоляционными свойствами.
   Древесные пластики применяются гл. обр. в промышленном производстве для изготовления деталей машин, элементов электротехнической аппаратуры и т. д., а также как поделочный материал.

   ДРЕЗИ́НА, самоходная транспортная машина, передвигающаяся по рельсам; предназначена для перевозки грузов и людей на небольшие расстояния. Первые дрезины представляли собой четырёхколёсные повозки с ручным приводом. Позднее на дрезинах был установлен ножной педальный привод (типа велосипедного), а в начале 20 в. дрезину снабдили бензиновым мотором (мотодрезина). Лёгкие (до 300 кг) мотодрезины при необходимости могут сниматься с рельсов для пропуска поездов. Их удобно использовать при ремонте и проверке состояния железнодорожного пути, для доставки необходимых материалов и инструментов. Более тяжёлые дрезины с автомобильным двигателем (автодрезины) выпускаются на базе железнодорожных платформ. Они могут быть оборудованы монтажными вышками, грузоподъёмными кранами, измерительными приборами (для проведения ремонтных и монтажных работ). Пассажирские автодрезины представляют собой самоходные вагоны с сиденьями (до 24 мест), развивающие скорость до 65 км/ч.

Дрезина

ДРЕЛЬ, ручная сверлильная машина для получения отверстий в металле, древесине и других материалах. Выпускается с ручным, электрическим и пневматическим приводами. Простейшая дрель представляет собой стальной стержень с винтовой нарезкой, на который надета ручка-гайка. Верхний конец стержня шарнирно закреплён в головке, а нижний снабжён патроном для фиксации свёрл диаметром не более 5 мм. Стержень со сверлом вращается от перемещения по нему ручки-гайки. У шестерёнчатой дрели сверло вращается рукояткой через систему конических шестерён, благодаря чему скорость вращения у такой дрели значительно выше, чем у винтовой. Дрели бывают односкоростные (с одной парой шестерёнок) и двухскоростные (с двумя парами шестерёнок). Электродрель применяется для сверления отверстий и углублений в металлических, деревянных и пластмассовых изделиях, кирпиче, бетоне и пр. Используются свёрла диаметром от 1 до 13 мм. С помощью специальных насадок эту дрель можно использовать в качестве электроточила, приспособления для шлифовки и полировки поверхностей, а также миксера для перемешивания краски, раствора и т. п. Дрель-перфоратор совмещает сверление с одновременным долблением обрабатываемого материала сверлом, что существенно ускоряет процесс получения отверстия; применяется гл. обр. при сверлении отверстий в каменных материалах.

   Дрели ручные:
   а – шестерёнчатая двухскоростная; б – шестерёнчатая односкоростная

   ДРЕНÁЖ, способ осушения земель с помощью дрен; происходит от английского drain – осушать. В строительстве дрены (трубы, скважины, подземные галереи и т. д.) служат для сбора и отвода грунтовых вод от сооружений. Общий дренаж территории (её осушение или понижение уровня грунтовых вод) может осуществляться горизонтальной или вертикальной системой дренирования. Грунтовая вода в случае горизонтального дренажа поступает в стыки между трубами или в отверстия в трубах и по дренам отводится в водоприёмник. При вертикальном дренаже на осушаемой территории равномерно размещают скважины глубиной 30—150 м и диаметром 15–50 см, объединённые сборным коллектором, из которого вода откачивается насосами. В тех случаях, когда общее понижение уровня грунтовых вод на застраиваемой территории неэффективно по экономическим или технологическим соображениям, применяют локальный дренаж. Дренирующие приспособления (фильтрующий материал или дренажные трубы) в этом случае располагают в основании сооружения или по его контуру. При необходимости значительного понижения уровня грунтовых вод в городах применяют эрлифтные системы, работающие от центральной компрессорной установки. Помимо строительства, дренаж широко применяется для орошения засушливых сельскохозяйственных земель, осушения заболоченных участков, отвода дождевой воды в водосборники или водоёмы.

   ДРОБИ́ЛКА, машина для измельчения твёрдых материалов (гл. обр. минерального сырья) или пищевых и сельскохозяйственных продуктов. Дробящим органом служат плиты-щёки, подвижные конусы; вращающиеся валки; биты или молотки, закреплённые внутри быстро вращающегося пустотелого ротора. Выбор типа дробилки определяется характером и твёрдостью измельчаемого материала и технологическими требованиями: для дробления прочных, в т. ч. абразивных, материалов применяют щёковые и конусные дробилки, для материалов средней прочности – валковые, для мягких и малоабразивных – ударные и т. д. Существуют способы дробления, основанные на использовании энергии взрыва, а также термических и электрических воздействиях. Прообраз дробилки – т. н. толчейный став – появился в 15–16 вв. В этом устройстве использовался тяжёлый деревянный пест с металлическим наконечником, падающим в жёлоб с измельчаемым материалом; пест приводился в действие с помощью водяного колеса.

   Схемы дробилок:
   а – щёковая; б – конусная крупного дробления; в – конусная среднего и мелкого дробления; г – валковая

   ДРÓССЕЛЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, катушка индуктивности, включаемая в электрическую цепь последовательно с нагрузкой для устранения (подавления) переменной составляющей тока в цепи, а также для разделения или ограничения сигналов различной частоты. Дроссель обычно выполняют с сердечником из электротехнической стали, пермаллоя или специальных материалов с большой магнитной проницаемостью. Реактивное сопротивление дросселя хL связано с частотой тока f и индуктивностью L дросселя соотношением: хL = 2πf·L = ωL, где ω = 2πf – циклическая частота. Сопротивление дросселя увеличивается с увеличением частоты и близко к нулю для постоянного тока. Благодаря этому свойству дроссели широко используются, напр., в сглаживающих фильтрах, позволяющих уменьшать пульсации напряжения, получаемые на выходе электрических выпрямителей.

   Схема включения дросселя в электрическую цепь:
   D – дроссель; R -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– нагрузка; U – напряжение источника тока

   ДУГÁ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ (вольтова дуга), один из видов электрического разряда в газе, при котором разрядные явления сосредоточены в узком, ярко светящемся плазменном шнуре. При горизонтальном расположении электродов этот шнур под действием восходящих потоков нагретого разрядом воздуха (или иного газа) принимает вид дуги. Электрическая дуга в воздухе между двумя угольными электродами впервые наблюдалась и была описана в 1803 г. русским учёным В. В. Петровым и в 1808—09 гг. английским учёным Г. Дэви, который назвал её вольтовой дугой. Электрическая дуга может иметь место в любом газе при давлениях от близких к атмосферному и выше. Температура плазмы в шнуре электрической дуги при атмосферном давлении и силе тока в несколько ампер составляет ок. 5000 К. Магнитное поле, образованное током дуги, взаимодействуя с током дуги, вызывает сжатие (стягивание) шнура. С увеличением давления в окружающей среде сила тока в дуге возрастает, а поперечные размеры её шнура уменьшаются. Вблизи электродов шнур сужается ещё больше, образуя на их поверхности пятна. Электрическая дуга применяется в электрометаллургии и электронике для получения тугоплавких и чистых материалов, в светотехнике в газоразрядных источниках света и особенно широко в электросварке. В некоторых областях техники (напр., в технике высоких напряжений) с явлением электрической дуги приходится бороться. Для подавления электрической дуги, возникающей при разрыве цепей высокого напряжения, применяют выключатели с различными дугогасительными устройствами. В некоторых случаях для отключения тока в электрических цепях, содержащих большие индуктивности, для гашения электрической дуги используют взрыв.

   ДУРАЛЮМИ́Н, см. в ст. Алюминий.

   ДЫ́РОЧНАЯ ПРОВОДИ́МОСТЬ, см. в ст. Электронно-дырочный переход.

   ДЬЮ́АРА СОСУ́Д, сосуд с двойными стенками, между которыми создан вакуум не менее 1.33 мН/мІ (10–5 мм рт. ст.), что обеспечивает высокую теплоизоляцию внутреннего объёма сосуда. Предложен английским физиком Дж. Дьюаром в 1898 г. Простейший сосуд Дьюара представляет собой стеклянную колбу с двойными посеребрёнными изнутри стенками. Теплопроводность разреженного газа между стенками мала, и теплообмен с окружающим пространством происходит практически только за счёт лучеиспускания и теплопроводности вдоль стенок. Небольшие сосуды Дьюара (к которым в т. ч. относятся распространённые в быту термосы) изготовляют из высокопрочного стекла или металла, сосуды больших объёмов для хранения и транспортировки сжиженных газов (азота, водорода, гелия и др.) – из металла.

   Сосуды Дьюара:
   а, б – стеклянные; в – металлический для жидких газов (N -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

и He)

Е-Ж

   ЕДИ́НАЯ СИСТÉМА КОНСТРУ́КТОРСКОЙ ДОКУМЕНТÁЦИИ (ЕСКД), общероссийская система нормативно-технических документов (комплекс государственных стандартов), которыми устанавливаются общие правила выполнения чертежей (форматы, виды, разрезы, сечения, условные обозначения материалов, видов обработки и т. д.), правила построения условных графических изображений на схемах, чертежах и других документах (выполняемых вручную или машинным способом) элементов машин, механизмов, устройств, сооружений и пр. во всех отраслях промышленности и строительства.

   ЕДИ́НАЯ СИСТÉМА ТЕХНОЛОГИ́ЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТÁЦИИ (ЕСТД), общероссийская система нормативно-технических документов, которыми устанавливаются взаимосвязанные правила разработки, оформления и обращения технологической документации (технологические и операционные карты, инструкции, операционные чертежи, конструкторская документация, нормы расхода материалов, перечень применяемых инструментов и т. п.), используемая при изготовлении промышленной продукции, в целях минимализации затрат времени при её разработке и применении.

   ЕДИ́НАЯ ЭНЕРГОСИСТÉМА (ЕЭС), крупная энергосистема, включающая в себя, как правило, несколько объединённых энергосистем (ОЭС) для централизованного электроснабжения потребителей в масштабах одной или ряда стран. Создание ЕЭС позволяет наилучшим образом использовать мощности электростанций, повысить их экономичность. Энергетические системы объединяются в ЕЭС гл. обр. линиями электропередачи сверхвысокого напряжения переменного или постоянного тока, которые связывают энергосистемы с центрами потребления и между собой. Управление ЕЭС осуществляется из одного центра. ЕЭС может иметь различную структуру и конфигурацию электрических сетей и охватывать большие территории. Так, ЕЭС СССР в 1985 г. охватывала территорию площадью ~ 10 млн. кмІ с населением 220 млн. человек и включала в себя девять ОЭС (84 параллельно работающие энергосистемы) с установленной мощностью 248 млн. кВт. В 2000 г. ЕЭС России состояла из шести ОЭС – Центра, Средней Волги, Урала, Северо-Запада, Северного Кавказа и Сибири; её установленная мощность составляла 199 млн. кВт, выработка электроэнергии за 2000 г. – 846 млн. кВт·ч (97 % от всей выработанной электроэнергии России). В России создание энергосистем началось в 1921 г., когда был принят Государственный план электрификации России (ГОЭЛРО), и продолжалось в последующие десятилетия, когда были сформированы сначала Единая европейская энергетическая система (ЕЕЭС), а затем и ЕЭС СССР.

   ЕНДОВÁ, см. в ст. Крыша.

   ЖАРОПРÓЧНОСТЬ, способность конструкционных материалов (металлических, керамических, полимерных и др.) выдерживать механические нагрузки при высоких температурах. Для характеристики жаропрочности наиболее часто используют время действия нагрузки до разрушения стандартного образца материала при заданных параметрах механической нагрузки, температуры и газовой среды, в которой проводят испытания.

   ЖАРОСТÓЙКОСТЬ (окалиностойкость), способность металлических материалов противостоять при высоких температурах химическому воздействию, в частности окислению в газовой среде и последующему разрушению изделия. Жаростойкость металла (сплава) в окислительной атмосфере определяется свойствами образующегося на поверхности металла слоя оксидов – окалины. Окалина затрудняет проникновение газа в глубь металла и препятствует развитию газовой коррозии. Количественной характеристикой жаростойкости является увеличение массы испытуемого образца за счёт образования окалины при окислении металла кислородом воздуха.

   ЖЕЛÉЗНАЯ ДОРÓГА, вид транспорта, обеспечивающий перевозку пассажиров и грузов поездами по рельсовым путям; в узком смысле – рельсовый путь, предназначенный для движения поездов. Дороги с чугунными рельсами строили ещё в 15 в. на рудниках и шахтах Англии и Ирландии, позднее – в России и Франции; на них применялась конная и канатная тяга (с использованием лебёдок).
   Первая железная дорога, по которой прошёл поезд из нескольких вагонов с паровозом, была построена Дж. Стефенсоном в Великобритании в 1825 г. В России первая железная дорога была проложена в 1837 г. между Санкт-Петербургом и Царским Селом и в 1838 г. продолжена до Павловска. Название «железная дорога» вошло в русский язык в нач. 19 в. как буквальный перевод с французского chemin de fer; в разговором языке бытовали такие названия, как «чугунка», «железка». Основные составляющие железной дороги: железнодорожный путь с рельсовой колеёй и искусственными сооружениями (мосты, тоннели, противообвальные галереи, дамбы и т. п.); подвижной состав (локомотивы, вагоны, моторвагонные секции); тяговые электрические подстанции и контактные сети; средства управления движением поездов и сигнализация; вокзалы, депо, мастерские и пр.

   Железная дорога

   По назначению железные дороги подразделяют на магистральные (общего пользования), промышленного транспорта, обслуживающие промышленные предприятия, и городские, к которым относятся метрополитен и трамвай. Магистральные железные дороги образуют единую сеть (иногда выходящую за пределы отдельной страны), являются основой железнодорожного транспорта. Во многих странах железные дороги строят для объединения регионов, ускорения их развития, повышения жизненного уровня и изменения уклада жизни населения. На современных железных дорогах применяется преимущественно электровозная и тепловозная тяга. Средняя скорость движения поездов на обычных магистральных линиях 60 км/ч. На высокоскоростных железных дорогах поезда движутся со средней скоростью 145–160 км/ч, а на отдельных дорогах (напр., во Франции, Испании, США, Японии) скорость поездов достигает 240–300 км/ч.

   ЖЕЛЕЗНОДОРÓЖНАЯ СТÁНЦИЯ, основное предприятие железнодорожного транспорта, осуществляющее приём, отправление и формирование составов поездов, обслуживание пассажиров, приём и выдачу грузов. На территории станции располагаются железнодорожные пути, вокзал (с билетными кассами, залом ожидания, комнатами отдыха, камерами хранения, буфетами и т. д.) и служебно-технические здания, пассажирские и грузовые платформы, пешеходные мосты, сортировочные горки, склады, погрузочно-разгрузочные площадки и пр. По характеру работы различают станции промежуточные, сортировочные и участковые, пассажирские и грузовые. Промежуточные станции имеют пути и устройства для обгона и пропуска поездов. Участковые станции предназначены в основном для смены локомотивов и технического обслуживания составов. На сортировочных станциях производится расформирование и переформирование поездов. Станции, расположенные в местах пересечения или соединения двух или более железнодорожных линий, вместе с их соединительными ветками образуют железнодорожный узел. Железнодорожная станция – преемник стародавних станций на почтовых трактах, где меняли лошадей; там путники отдыхали и обменивались новостями между собой и со станционными смотрителями. Первые железнодорожные станции в России были построены в 1837—38 гг. на Царскосельской железной дороге (всего было построено 5 станций). В кон. 20 в. на железных дорогах России было ок. 12 тыс. станций, включая разъезды и полустанки.

   ЖЕЛÉЗО, fe, серебристо-серый металл; химический элемент VIII группы периодической системы (ат. н. 26, ат. масса 55.84). Один из самых распространённых в природе металлов: содержится в земной коре (4.65 % по массе) в виде минералов (красный и магнитный железняк, пирит и др.), на дне океанов (железо-марганцевые конкреции), встречается в самородном виде (метеорное и теллурическое, или земное, железо). Существует несколько полиморфных модификаций, различающихся по кристаллической структуре и магнитным свойствам. При обычной температуре вплоть до 769 °C обладает магнитными свойствами; при 769–917 °C теряет их, становится парамагнитным. Температура плавления 1535 °C. Плотность – 7870 кг/мі.

   Образование железной окалины при горении стальной проволоки в кислороде

   Железо – металл средней химической активности. Если нет влаги, его компактные образцы стойки ко многим окислителям. Во влажном воздухе окисляется (корродирует), покрываясь рыхлым оксидом Fe₂О₃ – ржавчиной; от коррозии ежегодно погибает до 20 % всех изделий из железа. Не взаимодействует со щелочами, крепкими HNO₃ и H₂SO₄, поэтому их можно перевозить в железных цистернах. При нагревании реагирует со многими неметаллами и разбавленными кислотами. Железо пластично, легко куётся, поддаётся прокатке, штамповке, волочению. Получают железо из железных руд в виде различных сплавов с углеродом – чугунов (доменным процессом) и сталей (мартеновским, конвертерным, электроплавильным процессами). На долю сплавов железа приходится ок. 95 % всей металлургической продукции. Железо – важнейший металл современной техники, хотя в чистом виде из-за низкой прочности практически не используется (в обиходе железными часто называют чугунные и стальные изделия). Технически чистое железо применяют для изготовления сердечников электромагнитов и якорей электрических машин, используют как катализатор.

   ЖЕЛЕЗОБЕТÓН, строительный материал, в котором бетон и стальная арматура работают в конструкции как единое целое. Камень (бетон) и металл как бы поделили между собой работу: силы сжатия взял на себя бетон, а растягивающие усилия – металл. Возможность совместной работы в железобетоне двух резко различных по своим свойствам материалов определяется следующими факторами: прочным сцеплением бетона и арматуры; почти одинаковыми коэффициентами температурного расширения стали и бетона; бетон не оказывает разрушительного влияния на заключённую в нём сталь, а, наоборот, защищает её от коррозии.
   Идея создания железобетона принадлежит французскому садовнику Ж. Монье. Он выращивал тюльпаны и розы в бетонных вазонах, напоминающих по форме удлинённые корыта. Края вазонов устанавливались на подпорки, а посередине бетон часто давал трещины. Монье долго думал, как придать дополнительную прочность искусственному камню. Однажды он решил положить в разлитый в формы, но ещё не затвердевший бетон несколько ржавых стержней, оказавшихся у него под рукой. В результате новые вазоны с железными прутьями оказались намного прочнее старых. Это произошло в 1867 г., и с тех пор этот год считается годом рождения железобетона. С 1873 г. Монье стал добиваться более широкого использования своего изобретения, и после нескольких лет скептического отношения к новшеству этот материал признали инженеры. Сначала это были мостостроители, построившие из бетона с «железом Монье» небольшие балочные и арочные мосты. После первых успешных опытов из железобетона стали изготовлять каркасы зданий, дорожные покрытия, железнодорожные шпалы. Широко используется железобетон в строительстве искусственных транспортных сооружений – мостов и тоннелей.

   ЖЕЛЕЗОБЕТÓННЫЕ КОНСТРУ́КЦИИ, элементы зданий и сооружений, выполненные из железобетона. Являются основным видом конструкций при строительстве жилых и промышленных зданий, водопроводных и канализационных сооружений, мостов, эстакад, плотин и т. д. Широкое распространение железобетонных конструкций обусловлено универсальными свойствами железобетона, представляющего собой единство бетона (материала, хорошо воспринимающего сжатие) и стальной арматуры (отлично работающей на растяжение). В железобетоне и бетон, и сталь крепко связаны между собой и, участвуя совместно в работе конструкции, обеспечивают её прочность под воздействием изгибающих сил.
   Строители давно искали возможность сделать изделия из бетона более прочными. Так, в Китае в бетон укладывали стебли бамбука и из такого «бамбукобетона» возводили достаточно крепкие дома. Идея заложить в бетонные конструкции железные стержни пришла в голову изобретательному французскому садовнику Ж. Монье в 1867 г. Без этого изобретения современное строительство просто немыслимо.
   Железобетонные конструкции долговечны, прочны, огнестойки, сейсмостойки, технологичны (можно получить конструкцию практически любой конфигурации), незаменимы в ядерной энергетике, т. к. могут задерживать продукты радиоактивного излучения. Бывают монолитными, изготавливаемыми непосредственно на месте строительства с помощью опалубки, сборными (из отдельных элементов заводского изготовления) и сборно-монолитными. Скачок вперёд в развитии железобетонных конструкций был совершён в 1929 г. французом Э. Фрейсине. Он впервые применил предварительно напряжённый железобетон. Идея в своей основе проста. Арматурные стержни растягивают с большой силой ещё до того, как форма будущей конструкции заполнится бетоном. Когда бетон затвердеет и наберёт полную прочность, стальные стержни закрепляются с помощью анкеров. Сжимаясь сами, они с огромной силой сожмут связанный с ними бетон. В бетоне возникает так называемое внутреннее напряжение сжатия. Теперь, чтобы разрушить бетон, нужно преодолеть не только сцепление его частиц, но и добавочную силу, создающуюся натяжением арматуры. Прочность конструкции увеличивается многократно. Это позволяет создавать из предварительно напряжённого железобетона при одинаковой несущей способности сооружения более тонкие и лёгкие, чем из обычного железобетона. Существует и другой способ создания предварительно напряжённых конструкций. В уже готовом изделии из обычного железобетона в специальных каналах натягивается пучковая или стержневая арматура, которая закрепляется с помощью анкеров. Этот метод особенно удобен в тех случаях, когда конструкция собирается воедино из нескольких сборных элементов. Преднапряжённая арматура как бы сшивает накрепко блоки друг с другом.

Эстакада из железобетона

ЖЁСТКИЙ МАГНИ́ТНЫЙ ДИСК, носитель данных в виде тонкого диска из немагнитного материала (обычно из алюминия или его сплавов), покрытого с одной или двух сторон слоем ферромагнетика. Предназначен для магнитной записи информации; применяется гл. обр. в качестве накопителя данных (как часть запоминающего устройства) в ЭВМ. В англоязычной технической литературе и среди разработчиков средств вычислительной техники жёсткие магнитные диски иногда называют винчестерами. Информация на магнитных дисках фиксируется на концентрических дорожках на поверхности диска при его вращении вокруг своей оси. Запись и считывание информации выполняется магнитными головками (для каждой стороны диска имеется своя магнитная головка), которые устанавливаются на нужную дорожку позиционным механизмом. В запоминающих устройствах ЭВМ используются как одиночные диски (напр., в персональных компьютерах), так и пакеты, состоящие из 4—10 магнитных дисков (обычно в больших универсальных ЭВМ, конструктивно объединённых в один модуль). Информационная ёмкость одного жёсткого магнитного диска достигает нескольких десятков гигабайт (в зависимости от размеров диска).

Дисковод жёсткого магнитного диска

ЖИДКОКРИСТАЛЛИ́ЧЕСКИЙ ИНДИКÁТОР, прибор для визуального воспроизведения информации, действие которого основано на электрооптических эффектах в жидких кристаллах (ЖК). Бывают мозаичные, матричные и аналоговые жидкокристаллические индикаторы. Мозаичный жидкокристаллический индикатор состоит из двух герметично скреплённых по периметру стеклянных пластин, между которыми имеется зазор (5—20 мкм), заполненный ЖК. На внутренних поверхностях пластин нанесены прозрачные электроды и ориентирующие покрытия. Вид отображаемой информации зависит от формы электродов, которые представляют собой сегменты цифровых или буквенно-цифровых символов, условные символы, целые слова или элементы мнемосхемы. В матричном жидкокристаллическом индикаторе множество одинаковых элементов образовано на пересечении строк и столбцов электродов, расположенных взаимно перпендикулярно. Управляющие электрические сигналы подаются на элементы по каждой строке последовательно. Контраст изображения существенно увеличивается, а время записи кадра уменьшается при использовании в матричных индикаторах транзисторов, диодов и других нелинейных управляющих элементов. В таких активных индикаторах матрица управляющих элементов расположена на одной из подложек жидкокристаллического индикатора, а каждый элемент отображения соединён последовательно с управляющим элементом и управляется им. Аналоговый жидкокристаллический индикатор используется для отображения информации в аналоговой (непрерывной) форме. Он представляет собой слой ЖК, ориентированный ограничивающими поверхностями электродных пластин. Измеряемое напряжение прикладывается между обоими электродами. Жидкокристаллические индикаторы нашли широкое применение в качестве цифровых индикаторов наручных и настольных часов, микрокалькуляторов, комнатных термометров, медицинских термометров и тонометров (приборов для измерения артериального давления), рекламных устройств, дорожных знаков, мониторов персональных компьютеров и т. д.

   Схема жидкокристаллического цифрового индикатора:
   1 – передняя пластина; 2 – электроды семисегментного знакоместа; 3 – выводы; 4 – токоперевод; 5 – герметик; 6 – задняя пластина; 7 – общий электрод

   ЖИРÓБУС, то же, что гиробус.

   ЖУКÓВСКИЙ Николай Егорович (1847–1921), российский учёный, основоположник современной аэродинамики. Основополагающие труды по аэродинамике, теории авиации, многочисленные оригинальные исследования по механике твёрдого тела, гидравлике и гидродинамике, математике и астрономии, прикладной механике и другим отраслям знаний. Открыл закон, определяющий подъёмную силу крыла самолёта, определил наивыгоднейшие профили крыльев и лопастей винта самолёта, разработал вихревую теорию воздушного винта. Вошёл в историю как «отец русской авиации». Основал в Московском университете лабораторию, где была создана одна из первых в мире аэродинамических труб (1902). Участвовал в создании первого в Европе аэродинамического института в посёлке Кучино под Москвой (1904). Организатор и первый руководитель (с 1918 г.) Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ).

З

   ЗАВИСÁНИЕ КОМПЬЮ́ТЕРА, прекращение нормальной работы компьютера при выполнении программ или при загрузке, когда компьютер перестаёт реагировать на нажатие клавиш клавиатуры или «мыши». Простейшим способом восстановления нормальной работы компьютера является его перезагрузка путём одновременного нажатия трёх клавиш: Ctrl, Alt и Del (сначала Ctrl, потом, не отпуская, Alt, потом, не отпуская, Dеl). Если при этом зависание не прекращается, нужно нажать кнопку Reset (перезагрузка) на корпусе системного блока компьютера. Если перезагрузка проходит нормально, можно продолжать работу. Причиной зависания компьютера может быть, напр., скачок напряжения в сети питания. Однако возможны и более серьёзные причины, в частности попадание компьютерного вируса, нарушение контактов в соединительных кабелях, отказы отдельных блоков или устройств, требующие использования ряда более серьёзных, чем перезагрузка компьютера, мер для восстановления его нормальной работы.

   ЗАДАЮ́ЩЕЕ УСТРÓЙСТВО, элемент системы автоматического регулирования, с помощью которого устанавливается требуемое значение регулируемой величины либо задаётся закон её изменения, напр. устройство программного управления станком. В системах регулирования сложных процессов функции задающего устройства может выполнять специализированная вычислительная машина (компьютер).

   ЗАДАЮ́ЩИЙ ГЕНЕРÁТОР, генератор колебаний небольшой мощности самовозбуждением электрических колебаний высокой стабильности частоты, используемый в радиопередатчиках. Наиболее распространены задающие генераторы с кварцевой стабилизацией частоты.

   ЗАЖИГÁНИЕ в двигателях внутреннего сгорания, принудительное воспламенение горючей смеси в камере сгорания двигателя. В бензиновых и газовых двигателях зажигание происходит от искры, возникающей между электродами свечи зажигания при электрическом разряде. В дизельных двигателях топливо воспламеняется без искры под действием высокой температуры сжатого воздуха.

   Батарейная система зажигания:
   1 – аккумуляторная батарея; 2 – реле стартёра; 3 – замок зажигания; 4 – катушка зажигания; 5 – распределитель высокого напряжения; 6 – прерыватель; 7 – электронный усилитель; 8 – первичная обмотка катушки зажигания; 9 – вторичная обмотка катушки зажигания; 10 – свеча зажигания; 11 – провода высокого напряжения; 12 – провода низкого напряжения

   ЗАЗЕМЛÉНИЕ, устройство для электрического соединения с землёй аппаратов, машин, приборов и т. п. Состоит из зарытых в землю металлических электродов (заземлителей) и проводников, соединяющих их с заземляемыми частями установок. Заземлители представляют собой забитые вертикально в землю стальные трубы, рельсы или горизонтально уложенные стальные или медные полосы и провода. Чрезвычайно важна роль заземления для безопасной и бесперебойной работы бытовых электроприборов и компьютеров. Соединение таких приборов с заземлением осуществляется через заземляющий контакт электрической розетки. Если электропроводка не имеет розеток с заземляющими контактами (в большинстве жилых домов, построенных до 2000 г.), то для заземления электроприбора прокладывают дополнительный заземляющий медный провод к корпусу электрического распределительного щитка. Нельзя заземлять электроприборы на водопроводные трубы или батареи центрального отопления, т. к. на них может возникнуть опасный потенциал в тот момент, когда кто-либо ещё попытается заземлить подобным образом неисправное устройство.

   ЗАКÁЛКА, термическая обработка металла, заключающаяся в его нагреве и последующем быстром охлаждении. В результате закалки происходит фиксация высокотемпературного состояния металла и подавляются нежелательные процессы, происходящие при его медленном охлаждении. Закалённая сталь отличается хрупкостью, поэтому после закалки её обычно подвергают отпуску. При одной и той же твёрдости сталь, подвергнутая закалке с последующим отпуском, более пластична, чем незакалённая. Это определяет чрезвычайно широкое использование закалки стали в технике.

   ЗАКРЕПЛÉНИЕ ГРУ́НТОВ, искусственное увеличение несущей способности, прочности и водонепроницаемости естественно залегающего массива грунта, непосредственно воспринимающего нагрузки от сооружения (т. е. основания сооружения). Применяется при строительстве промышленных и гражданских зданий на просадочных грунтах, для укрепления откосов, выемок дорог и стенок котлованов в водонасыщенных грунтах, при проходке горных выработок, в качестве противооползневых мероприятий и т. д.
   Для закрепления грунтов используют цементацию, глинизацию, битумизацию, замораживание и термическую обработку. При цементации, глинизации и битумизации грунтов происходит заполнение соответствующим материалом пустот и крупных трещин в массиве грунта (карстовых известняков, доломитов и т. д.). При больших объёмах пустот чаще применяют глинизацию (для сокращения расходов). Эти методы создают гидроизоляционную завесу при подземном строительстве, а также служат для повышения прочности грунтов в основании сооружений. Замораживание грунтов (искусственное их охлаждение до отрицательной температуры) применяется с целью упрочения грунтового массива и достижения необходимой водонепроницаемости. Это основной способ при работах в водоносных, рыхлых и водоносных трещиноватых грунтах. Применяется замораживание при возведении фундаментов зданий и сооружений, строительстве тоннелей, метрополитенов, мостов, плотин, в горном деле. Этот метод ведёт начало от естественного замораживания, известного в мировой практике под названием «сибирский способ» (описан А. Шренком в 1837 г.). В Сибири применялся в золотодобыче, при этом для замораживания использовался атмосферный воздух, температура которого зимой опускается намного ниже 0 °C.
   В современном строительстве для охлаждения грунта используют специальную охлаждающую жидкость, которую пропускают через погружённые в грунт трубы. Недостаток этого способа – необходимость постоянно поддерживать низкую температуру для обеспечения устойчивости грунта. Термическое закрепление грунтов применяется при работах на просадочных лёссовых грунтах. Осуществляется обжигом закрепляемых грунтов газообразными продуктами горения топлива (температура 700—1000 °C). Особенно эффективно сжигание топлива в толще грунтового массива.

   ЗАМÉДЛЕННАЯ КИНОСЪЁМКА, киносъёмка с частотой смены кадров меньшей, чем нормальная. Для 16-мм фильмов нормальной частотой считается 16 и 24 кадр/с, для фильмов, снятых на 35– и 70-мм киноплёнках, – 24 кадр/с. Если фильм, снятый с малой частотой кадров, при демонстрации пустить с нормальной скоростью, зритель видит на экране ускоренный ход зафиксированных на киноплёнке событий. Событие, заснятое на 35-мм киноплёнке с частотой 12 кадр/с, во время показа на экране протекает в два раза быстрее, чем в действительности. Особенно медленные процессы снимают последовательно кадр за кадром через определённые промежутки времени. Замедленную киносъёмку применяют в научном кино для ускоренного показа медленно текущих процессов (напр., затмение солнца). В художественном кинематографе этот метод используется, напр., при съёмках восходящего солнца, движущихся облаков и т. д. либо при необходимости усилить эффект быстроты движения поезда, автомобиля.

   ЗАМÓК, устройство, применяемое для запирания дверей, мебельных ящиков, камер хранения и т. п. Замки бывают навесные, накладные и встроенные (врезные). В зависимости от устройства и действия механизма они подразделяются на бессувальдные, сувальдные, цилиндровые. Для повышения степени надёжности замков применяют последовательно два и более ключа; соединяют механизм замка с часами, позволяющими пользоваться им лишь в определённое время; подключают к замкам системы блокировки, дистанционного управления, сигнализации и т. д. Существуют замки с различными секретами, а также специальные (напр., для ювелирных изделий). Впервые замки появились в Ассирии, Вавилоне и Египте примерно во 2-м тыс. до н. э.; уже тогда в них были заложены элементы, сохранившиеся впоследствии во всех конструкциях замков. Замками называют также некоторые специальные устройства, напр. гаечный замок, предотвращающий самоотвёртывание гайки в резьбовых соединениях.

Накладной механический замок

   Кодовый электронный замок

   ЗÁПИСЬ И ВОСПРОИЗВЕДÉНИЕ ИНФОРМÁЦИИ, процессы, посредством которых информация автоматически записывается (фиксируется) в некотором физическом теле, среде (носителе данных) и сохраняется там для последующего считывания (воспроизведения). Запись информации осуществляется с помощью специального записывающего инструмента, который преобразует электрические, световые, звуковые и пр. сигналы, несущие информацию, в электрические, магнитные, световые, тепловые или механические воздействия на носитель данных, вызывая устойчивые изменения его состояния или формы. При воспроизведении указанные изменения носителя данных воспринимаются считывающим устройством и превращаются снова в электрические, световые или иные сигналы, несущие считанную информацию. Существует несколько способов записи и воспроизведения информации. Они различаются типом носителя данных и способом фиксирования на нём информационных сигналов. Наиболее широко распространены механическая, магнитная и оптическая запись, реже используются электростатический, термопластический или электрический способы записи.
   При механической записи информация фиксируется пробивкой отверстий на бумажной ленте или картонных карточках (перфоленты, перфокарты) или вырезанием (выдавливанием) на поверхности пластмассовых дисков дорожек (канавок), ширина и глубина которых отражает изменения записываемых сигналов (напр., грампластинки).
   Магнитная запись применяется для фиксирования информации на магнитных дисках, магнитных лентах и барабанах, реже на проволоке, покрытой слоем ферромагнитного вещества. Запись осуществляется магнитной головкой, которая преобразует электрические сигналы, несущие информацию, в переменное магнитное поле. Под воздействием этого поля участки магнитного слоя ленты или диска, соприкасающиеся с магнитной головкой, приобретают устойчивую остаточную намагниченность. На поверхности ленты или диска эти участки образуют как бы магнитный след – непрерывный (напр., при записи звука в обычном магнитофоне) или прерывистый (при записи данных в ЭВМ), который называется дорожкой записи. При воспроизведении информации магнитные следы, перемещаясь вместе с носителем под магнитной головкой, возбуждают в ней электрические сигналы, тождественные тем, что поступали в головку для записи. При записи цифровым кодом на 1 см дорожки записи умещается св. 1200 байт информации.
   Оптическая запись осуществляется на носителях, которые изменяют свои оптические характеристики под действием света. Такими носителями являются фото – и киноплёнка, фотобумага и оптический диск (компакт-диск, видеодиск). На фотоматериалах информация фиксируется методами фотографии (гл. обр. изобразительная, реже текстовая информация) обычными или специальными фото – и киноаппаратами. Воспроизведение такой записи осуществляется с помощью сканера.
   При записи на оптический диск применяют лазеры. Под воздействием сфокусированного лазерного луча в рабочем слое диска образуются либо микроскопические участки деформации (отверстия, углубления, пузырьки и т. п., называемые питами), либо другие обратимые или необратимые изменения, в результате чего облучённые участки изменяют свои оптические характеристики, напр. прозрачность, коэффициент отражения. При воспроизведении информации поверхность оптического диска освещают лучом непрерывного лазера и с помощью фотоприёмного устройства фиксируют изменения отражённого от диска светового потока (напр., его интенсивность с помощью фотодиода). Минимальный размер участка на поверхности оптического диска, занимаемый одним битом информации, обычно составляет 0.5–1 мкм, это значит, что на 1 смІ поверхности оптического диска можно разместить до 12.5 Мбайт информации. Выпускаемые диски с диаметром от 130 до 356 мм имеют ёмкость от 0.2 до 4 Гбайт.

   ЗАПОМИНÁЮЩЕЕ УСТРÓЙСТВО (ЗУ), устройство для записи, хранения и выдачи (по запросу) информации, представленной обычно в цифровом коде. При записи информация преобразуется в электрические, оптические или акустические сигналы либо механические перемещения с целью воздействия на запоминающую среду (носитель данных) для изменения её состояния, формы или целостности (см. Запись и воспроизведение информации). При считывании (воспроизведении) информации указанные изменения носителя данных воспринимаются считывающим устройством и преобразуются в сигналы, которые однозначно представляют считанную информацию в форме, удобной для восприятия человеком или для дальнейшего преобразования. В качестве запоминающей среды используют либо совокупность дискретных элементов (напр., транзисторов в интегральных схемах), либо слой магнитного вещества (на магнитных дисках, лентах, барабанах) или фотоэмульсии (фотобумага и фотоплёнка), металлизированный слой (на оптических дисках), бумагу, картон, лавсановую плёнку (перфокарты, перфоленты). Для размещения одной порции информации (буквы, числа, слова, символы) в запоминающей среде выделяется группа дискретных элементов или отдельные участки (ячейки памяти, зоны), которым присваивают порядковый номер – адрес. Операция записи информации в ячейку (зону) памяти по заданному адресу или считывание из неё называется обращением к запоминающему устройству. Помимо носителя данных, запоминающее устройство содержит блок, который формирует сигналы записи (воздействующие на носитель данных) и воспроизводит информацию из считанных сигналов.
   Основные параметры запоминающих устройств: ёмкость (максимальное число слов, чисел или знаков, выраженное в битах, байтах, килобайтах и т. д., которое можно одновременно хранить в ЗУ); быстродействие, характеризуемое временем обращения к ЗУ либо скоростью ввода (вывода) информации (для ЗУ на магнитных лентах, магнитных и оптических дисках). Наиболее распространены ЗУ на магнитных лентах (ёмкость – до 109 байт; скорость ввода – до 3.5·10⁵ байт/с) и магнитных дисках (несколько десятков гигабайт; 2·106 байт/с), ЗУ на больших интегральных схемах (до 2 Кбайт; время обращения 5—10 нс), на оптических дисках (до 4 Гбайт; 1–6 Мбайт/с). Запоминающие устройства входят в состав ЭВМ, различных устройств автоматики, телемеханики, технологических машин, станков и исследовательских установок с программным управлением и пр. В зависимости от выполняемых функций запоминающие устройства в ЭВМ подразделяются в основном на оперативные (ОЗУ) и постоянные (ПЗУ). ОЗУ предназначены для записи и хранения информации, используемой непосредственно при выполнении арифметических и логических операций. ПЗУ используются в основном для хранения программ, справочных таблиц и т. п. Нередко запоминающая среда одного ЗУ (чаще всего жёсткий магнитный диск или полупроводниковая структура) условно разделяется на зоны, выполняющие функции ОЗУ и ПЗУ. Все ЗУ, входящие в состав ЭВМ, образуют память ЭВМ, а отдельные ЗУ соответственно оперативную память, постоянную память, буферную память и т. д.

   ЗАПРУ́ДА, регуляционное сооружение для перекрытия второстепенных рукавов рек (в целях увеличения расхода воды в основном русле), создания искусственных водоёмов, уменьшения размыва русла и т. д. Выполняют каменной или земляной наброской либо кладкой из фашин и габионов. На горных потоках запруда служит для уменьшения уклонов дна и прекращения размыва русел.

   ЗАРЯ́ДНОЕ УСТРÓЙСТВО, 1) в электротехнике – устройство для зарядки электрических аккумуляторов. Состоит из источника постоянного тока (обычно понижающего трансформатора и выпрямителя), регулятора напряжения и выключателя.
   2) В горном деле – механизм или машина для заполнения взрывчатым веществом горной выработки (шпур, скважина или камера) при выполнении взрывных работ (напр., при проходке тоннелей, горных выработок).

   ЗАСЕКРÉЧИВАНИЕ ИНФОРМÁЦИИ В КОМПЬЮ́ТЕРЕ, действие, осуществляемое по желанию пользователя или его владельца с целью защиты ценной информации (военной, промышленной, научной и т. п.). Осуществляется введением пароля, секретного слова или фразы. С помощью пароля можно запретить вход в компьютер или закодировать любой файл. Во избежание взлома информации в пароле рекомендуется использовать не менее шести символов – букв латинского алфавита (заглавных и прописных) и цифр. Примером программы засекречивания может служить Diskreet, запускаемая командой diskreet. С помощью этой программы можно закодировать любой файл с паролем, который посторонний не сможет прочитать. С помощью этой программы можно создать закодированный логический диск.

   ЗАЩИ́ТНАЯ ДÁМБА, то же, что ограждающий вал.

   ЗАЩИ́ТНЫЙ КОНТÉЙНЕР, герметичная ёмкость для временного хранения радиоактивных веществ; применяется также при транспортировке ядерного топлива, радиоактивных отходов и т. п. Выполняется в виде стального ящика (камеры) с герметичной крышкой, снабжённого толстой внутренней свинцовой оболочкой, обеспечивающей защиту обслуживающего персонала от воздействия радиоактивного излучения. В некоторых конструкциях контейнеров предусматривается специальное воздушное или водяное охлаждение свинцовой оболочки, нагревающейся при поглощении излучений.

   Защитный контейнер:
   1 – камера для радиоактивных веществ; 2 – радиационная защита (свинец); 3 – стальной кожух; 4 – прокладка; 5 – крышка

   ЗВОРЫ́КИН (zworykin) Владимир Кузьмич (1888–1982), американский учёный и изобретатель, основоположник электронного телевидения. Русский по происхождению. Жил и работал в США. В 1931 г. разработал (одновременно с русским учёным С. И. Катаевым, независимо от него) первую передающую телевизионную трубку – иконоскоп, положивший начало электронным системам телевидения. Известен также работами в области цветного телевидения, разработками фотоэлементов, электронных умножителей, электронного микроскопа и т. д.

   В. К. Зворыкин

   ЗВУКОВÁЯ КÁРТА (звуковая плата), устройство для ввода и вывода звука в компьютере. Используется для записи и воспроизведения различных звуковых сигналов: речи, музыки, шумовых эффектов. Любая современная звуковая карта может использовать несколько способов воспроизведения звука. Одним из простейших является преобразование ранее оцифрованного (с помощью аналого-цифрового преобразователя) сигнала снова в аналоговый (с помощью цифроаналогового преобразователя). Аналого-цифровой преобразователь замеряет аналоговый сигнал через очень короткие промежутки времени (этот процесс называется квантованием) и результат каждого замера преобразует в соответствующее числовое значение (этот процесс называется оцифровкой). Глубина оцифровки сигнала, напр. 8 бит или 16 бит (что даёт возможность получить 2 в 16-й степени, равное 65 536 уровням квантования), определяет качество записи и, соответственно, воспроизведения. 8-разрядное преобразование обеспечивает качество звучания кассетного магнитофона, а 16-разрядное – качество компакт-диска. При помощи звуковой карты можно вводить звук в компьютер с таких внешних источников звука, как микрофон или линейный выход магнитофона, радиоприёмника, музыкального центра, встроенного в компьютер CD-дисковода. Воспроизведение звука может осуществляться через встроенный динамик компьютера либо через подключаемые к звуковой карте наушники или звуковые колонки.

   ЗВУКОВÓЙ БАРЬÉР, явление, возникающее в полёте самолёта или ракеты в момент перехода от дозвуковой к сверхзвуковой скорости полёта в атмосфере. При приближении скорости самолёта к скорости звука (1200 км/ч) в воздухе перед ним возникает тонкая область, в которой происходит резкое увеличение давления и плотности воздушной среды. Это уплотнение воздуха перед летящим самолётом называется ударной волной. На земле прохождение ударной волны воспринимается как хлопок, похожий на звук выстрела. Превысив скорость звука, самолёт проходит сквозь эту область повышенной плотности воздуха, как бы прокалывает её – преодолевает звуковой барьер. Долгое время преодоление звукового барьера представлялось серьёзной проблемой в развитии авиации. Для её решения потребовалось изменить профиль и форму крыла самолёта (оно стало более тонким и стреловидным), сделать переднюю часть фюзеляжа более заострённой и снабдить самолёты реактивными двигателями. Впервые скорость звука была превышена в 1947 г. Ч. Йигером на самолёте Белл Х-1 (США) с жидкостным ракетным двигателем, запущенном с самолёта Боинг В-29. В России звуковой барьер первым преодолел в 1948 г. лётчик О. В. Соколовский на экспериментальном самолёте Ла-176 с турбореактивным двигателем.

   ЗЕМЛЕСÓСНЫЙ СНАРЯ́Д (земснаряд), плавучая землеройная машина, предназначенная для выемки пород, залегающих под водой, и транспортирования их в составе гидросмеси (пульпы) в отвал или на обогатительную установку. В состав земснаряда входит грунтовый насос, грунтозаборное устройство, лебёдки, пульпопровод, а также контрольно-регулирующая аппаратура, аварийная система. Забор грунта осуществляется с предварительным рыхлением специальными устройствами: механическим способом (чаще всего фрезой или роторным рыхлителем) или гидравлическим (с помощью гидромонитора). Землесосные снаряды широко используются при сооружении плотин, дамб и других гидротехнических объектов, на вскрышных работах и добыче полезных ископаемых, при прокладке каналов, гидромелиоративных систем, очистке и углублении водоёмов и т. д. Глубина разработки грунта снарядом – от 2 до 60 м. Производительность землесосных снарядов от 10–15 мі/ч (напр., для очистки оросительных каналов) до 10 000 мі/ч (морские дноуглубительные работы). В России земснаряд впервые использовался в 1874 г.; в кон. 19 в. «землесосы» строились в мастерских под Казанью и применялись на дноуглубительных работах на Волге.

   ЗЕНКЕРОВÁНИЕ, обработка цилиндрических сквозных или глухих отверстий путём снятия стружки многолезвийным режущим инструментом – зенкером. Зенкерование применяют для улучшения качества поверхности отверстий в деталях, полученных штамповкой, литьём или сверлением. По сравнению со сверлом зенкер имеет бóльшую устойчивость и жёсткость, что обеспечивает лучшее качество поверхности, более высокую точность. Обработка осуществляется на сверлильных, вертикально-фрезерных и токарно-револьверных станках.

   ЗЕНКОВÁНИЕ, обработка деталей с целью получения цилиндрических углублений или для снятия острых кромок (образования т. н. фасок) вокруг отверстий. Осуществляется многолезвийным режущим инструментом – зенковкой – на сверлильных или специальных центровочных станках, на которых получают отверстие, а затем производят зенкование.

   ЗОЛОЧÉНИЕ, покрытие изделий тонким слоем золота (от долей микрона до нескольких микрон) в декоративных, защитных или защитно-декоративных и других целях. Осуществляется гл. обр. гальваническим способом. Возможно также нанесение золотых покрытий вакуумным напылением. Термин «золочение» часто используют применительно к покрытию изделий другими материалами золотистого цвета (напр., нитрид титана). Золочение широко применяется, напр., в современной электронике для создания надёжных контактов с металлами и полупроводниками.

   ЗÓННАЯ ПЛÁВКА (зонная кристаллизация), процесс глубокой очистки вещества в технологии полупроводниковых материалов. Зонная плавка осуществляется расплавлением небольшого участка (зоны) или нескольких участков твёрдого слитка и последовательным их перемещением вдоль слитка.
   Принципиальная схема зонной плавки показана на рисунке. Слиток металла 2 помещают в контейнер-лодочку 1, который устанавливается в кварцевой трубе 3. Вслед за движущейся расплавленной зоной 5 происходит кристаллизация металла 6. В ряде случаев очищаемый материал помещается в вертикально расположенный цилиндрический контейнер. Нагрев для создания расплавленной зоны осуществляется нагревателями сопротивления 4, токами высокой частоты, электродуговым и электронно-лучевым способами. Для исключения возможного загрязнения материала слитка из окружающей среды зонную плавку проводят в вакууме или атмосфере инертного газа. Очистка материала происходит вследствие различного распределения примесей между твёрдой и жидкой фазами. Для достижения глубокой очистки требуется, как правило, большое число (не менее 10) проходов расплавленной зоны. Остаточное содержание примесей в очищенном таким способом материале составляет не более 10-4 % масс (1 атом примеси на 1 000 000 атомов основного вещества).

   Схема горизонтальной зонной плавки

   Зонная плавка высокореакционных материалов осуществляется бестигельным методом: слиток располагают вертикально и закрепляют сверху и снизу. Расплавленный участок такого слитка удерживается между твёрдыми участками силами поверхностного натяжения и может перемещаться вдоль слитка вверх и вниз (метод бестигельной зонной плавки). Вращение твёрдых частей кристалла относительно друг друга вокруг вертикальной оси обеспечивает перемешивание расплава в жидкой зоне и возможность получения кристаллов цилиндрической формы. Горизонтальная зонная плавка применяется для производства особо чистых кристаллов кремния, индия, галлия, других металлов и соединений, используемых в производстве полупроводниковых приборов.

   ЗРИ́ТЕЛЬНАЯ ТРУБÁ, оптический прибор для рассматривания (наблюдения) удалённых предметов, объектов. Основные элементы зрительных труб – объектив и окуляр. Объектив представляет собой собирающую оптическую систему обычно из двух или более линз. Он даёт действительное уменьшенное и перевёрнутое изображение удалённого предмета вблизи своей фокальной плоскости. Это изображение наблюдатель рассматривает в окуляр, как в лупу, совмещая его с фокальной плоскостью окуляра. Одна из первых зрительных труб была построена в 1609 г. итальянским учёным Г. Галилеем. Она давала 32-кратное увеличение и предназначалась для астрономических наблюдений. В 1610—11 гг. немецкий астроном И. Кеплер разработал свою зрительную трубу (построена ок. 1630 г.), отличную от трубы Галилея. Предложенные Галилеем и Кеплером оптические схемы зрительных труб оказались настолько совершенными, что с тех пор и до наших дней в основе любых зрительных труб, от простейших до самых сложных, используется принцип либо трубы Галилея, либо трубы Кеплера. На основе зрительной трубы создаются телескопы, бинокли, подзорные трубы, перископы, оптические прицелы, оптические дальномеры, оптические микроскопы и т. п. Важнейшая характеристика любой зрительной трубы – её угловое увеличение: чем оно больше, тем с большего расстояния можно наблюдать тот или иной предмет. Угловое увеличение биноклей, дальномеров, подзорных труб и других приборов наземного наблюдения не превышает нескольких десятков; у телескопов – до 500 и более.

   Наблюдение за удалёнными предметами при помощи зрительной трубы

   ЗУ́БЧАТАЯ ПЕРЕДÁЧА, механизм, состоящий из зубчатых колёс и служащий для передачи вращательного движения между валами, обычно с изменением скоростей вращения или направления и характера движения. Одно из колёс зубчатой передачи является ведущим (называемым иногда шестернёй), другое – ведомым. Зубчатое колесо представляет собой диск с зубьями на цилиндрической или конической поверхности, которые могут входить в зацепление с зубьями другого колеса. Зубья выполняются прямыми, винтовыми, угловыми в два ряда (шевронными), с криволинейной поверхностью. Частные случаи зубчатой передачи: зубчато-реечная передача, состоящая из зубчатого колеса и зубчатой рейки, которая преобразует вращательное движение в поступательное, и червячная передача, в которой одно из звеньев выполнено в виде винта (червяка). Зубчатые передачи применяют как простые одноступенчатые механизмы и в различных сочетаниях нескольких ступеней, которые входят в состав машины или отдельного агрегата. Широко используются зубчатые передачи в редукторах, в коробках скоростей различных машин, в коробках подач металлорежущих станков, в дифференциальных механизмах автомобилей и т. п. Зубчатые передачи – наиболее рациональный вид передаточных механизмов, позволяющих передавать мощности (усилия) от ничтожно малых (в приборах) до десятков тысяч киловатт (ньютонов), напр. в тяжёлых транспортных машинах, прессах.
   а)

б)

в)

г)

Зубчатые колёса:
а – прямозубые; б – косозубые; в – шевронные; г – конические

И

ИГНИТРÓН, газоразрядный прибор с ртутным катодом и вспомогательным (поджигающим) электродом, посредством которого можно управлять основным дуговым разрядом. Применяется в качестве вентиля в мощных выпрямительных устройствах, электроприводах, электросварочных аппаратах, электротяговых подстанциях на железных дорогах и т. д. При пропускании импульсов тока через поджигающий электрод (частично погружённый в жидкую ртуть катода) возникает вспомогательная электрическая дуга, создающая на катоде несколько ярко светящихся пятен. При положительном напряжении на аноде катодные пятна начинают испускать электроны, которые вызывают основной дуговой разряд между анодом и катодом. Изменяя момент зажигания вспомогательной дуги, можно управлять моментом возникновения основной дуги и таким образом регулировать среднее значение выпрямленного анодного тока от максимального до нуля.

   Игнитрон со стеклянной оболочкой:
   1 – графитовый анод; 2 – поджигающий электрод из карбида кремния или карбида бора; 3 – ртутный катод

   ИЗБЫ́ТОЧНОСТЬ, наличие у прибора, машины, технической системы средств и возможностей сверх тех, какие необходимы для нормального функционирования. Избыточность позволяет повысить надёжность изделия в различных условиях эксплуатации и исключить вредное влияние на конечный результат помех и сбоев, возникающих во время работы данного изделия. Избыточность бывает аппаратурная, информационная, временная, энергетическая. Аппаратурная избыточность – наличие у изделия запаса элементов, узлов, устройств, работающих параллельно с основными и способных заменить их в случае отказа, для предотвращения выхода из строя всего изделия, системы. Информационная избыточность – наличие в информации дополнительных знаков, слов, текста, благодаря которым можно исправить ошибки и устранить искажения в информации, допущенные при её передаче или переработке. Временная избыточность – запас времени для повторения операции, процесса (напр., для двойного или тройного просчёта при конструировании сложных устройств, расчётах траектории полёта космического аппарата и т. д.). Энергетическая избыточность – запас мощностей, который может быть использован в более тяжёлых условиях эксплуатации (напр., использование в автомобиле двигателя более мощного, чем это необходимо для нормальных условий работы).

   ИЗЛÓЖНИЦА, металлическая форма для отливки металла в виде слитка. По конструкции изложницы подразделяют на глуходонные и сквозные, по способу заливки металла – на заполняемые сверху и заполняемые снизу (сифонная разливка). Остывшие слитки из изложницы извлекают с помощью специальных устройств – стрипперов. Для разливки чугуна на разливочных машинах применяют изложницы горизонтального типа – мульды, а для разливки ферросплавов и некоторых цветных металлов используют изложницы в виде невысоких ванн.

   Изложницы

   ИЗМЕРИ́ТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВÁТЕЛЬ (датчик), средство измерения, преобразующее измеряемую (контролируемую) физическую величину (перемещение, давление, уровень жидкости в сосуде, температуру, электрическое напряжение, силу тока, частоту, силу света и т. д.) в сигнал (обычно электрический или пневматический), удобный для передачи, обработки или регистрации, а также для воздействия им на управляемые процессы в системах автоматического управления. В состав измерительного преобразователя входят воспринимающий (первичный, чувствительный) элемент, промежуточный, передающий и масштабный преобразователи. Чувствительный элемент воспринимает измеряемую величину. Промежуточный преобразователь преобразует измеряемую величину в удобный для дистанционной передачи сигнал. Передающий преобразователь служит для дистанционной передачи сигнала, а масштабный преобразователь – для изменения величины в заданное число раз. Часто измерительный преобразователь состоит только из одного воспринимающего элемента (напр., термопары или тензодатчика), выполняющего также функции преобразователя. По виду воспринимаемой физической величины различают датчики перемещения, давления, пьезоэлектрические, тензодатчики, фотоэлементы и т. д. Применяются измерительные преобразователи преимущественно в системах автоматического контроля и управления.
   В устройствах дистанционного измерения и сигнализации, особенно в авиации и космонавтике, традиционно сохраняется термин «датчик».

   ИЗОЛЯ́ТОР ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, устройство для электрической изоляции и зачастую механической связи частей электрического устройства, находящихся под различными электрическими потенциалами, и для предупреждения короткого замыкания на корпус или заземление. Изоляторы изготовляют из диэлектриков с большим удельным электрическим сопротивлением (1011 —1022 Ом·м), наиболее часто из фарфора и стекла. Конструкция и размеры изоляторов определяются прикладываемыми к ним механическими нагрузками, электрическим напряжением установок и условиями их эксплуатации. Для предотвращения электрического пробоя вдоль поверхности изоляторов (особенно подвергающихся атмосферному воздействию) им придают сложную форму, что удлиняет путь, по которому возможен электрический разряд. Различают электрические изоляторы линейные (штыревые и подвесные) – для крепления проводов к опорам линий электропередачи; станционные (опорные и проходные) – для монтажа токоведущих частей в распределительных устройствах; аппаратные – для разделения и крепления деталей в электрических машинах, аппаратах, приборах и т. д.

   Штыревой изолятор (а) и гирлянда подвесных изоляторов (б):
   1 – фарфоровый корпус; 2 – шапка из ковкого чугуна; 3 – стальной стержень

   ИЗОЛЯ́ЦИЯ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ, разделение проводников с током диэлектриком для предотвращения электрического контакта или электрического пробоя между ними; различные материалы и средства, обеспечивающие такое разделение (слой диэлектрика, вакуумный промежуток). Выбор диэлектрика для электрической изоляции зависит от условий её эксплуатации. Напр., для изоляции электрических машин (генераторов, двигателей) определяющее значение имеет нагревостойкость; в этом случае электрическую изоляцию чаще всего изготавливают из слюды. Для изоляции воздушных линий электропередачи особенно важны влагостойкость и механическая прочность, наиболее подходящие материалы – фарфор и стекло. В радиотехнических устройствах электрическая изоляция выполняется обычно из материалов, обладающих минимальными диэлектрическими потерями и максимальными электрическими сопротивлениями. В трансформаторах, электрических конденсаторах и кабелях применяют комбинированную электрическую изоляцию, состоящую из минерального масла и пропитанной им целлюлозы (бумаги, картона, прессшпана).

   ИЗРАЗЦЫ́ (кафель, кафли), керамические плитки для облицовки каминов, печей, стен; имеют с обратной стороны вид открытой коробки (румпы) для крепления в кладке. Бывают гладкими, рельефными, покрытыми глазурью (майоликовыми) и неглазурованными (терракотовыми). Изготавливают изразцы из пластичных глин вручную или в деревянных формах, им дают подсохнуть и затем обжигают в печах при температуре 1150 °C. Изразцы известны с 8 в. Они появились практически одновременно в разных странах Европы, как правило, белые с синим рисунком. Ими украшались фасады домов (Испания, Португалия) или внутренние помещения (Германия, Голландия, Швейцария). Начиная с 16 в. изразцы применяли и в России для украшения фасадов (наличники, карнизы и т. д.). Во 2-й пол. 17 в. изразцы начали покрывать яркими контрастными эмалями, что отвечало декоративности архитектуры того времени. С 18 в. они применялись преимущественно для облицовки печей, в основном белые с голубым, по голландским образцам. Вновь изразцы вошли в моду в нач. 20 в., когда в архитектуре началось господство стиля модерн.

   Изразцовое панно, 17 в., г. Порту, Португалия

   ИКОНОСКÓП, см. в ст. Передающий электронно-лучевой прибор.

   ИЛЬЮ́ШИН Сергей Владимирович (1894–1977), авиаконструктор, академик АН СССР. Под руководством Ильюшина созданы многие типы дальних (Ил-4) и реактивных (Ил-22, Ил-28, Ил-46, Ил-54) бомбардировщиков, штурмовиков (Ил-2, Ил-10 и др.), пассажирских самолётов (Ил-18, Ил-62, Ил-86, Ил-96). Является основоположником самостоятельного направления в развитии отечественной авиации и создателем школы советских авиаконструкторов.

С. В. Ильюшин

   Бомбардировщик Ил-4

   И́МПУЛЬС ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, кратковременное отклонение электрического напряжения или силы тока от некоторого постоянного (в т. ч. нулевого) значения. Электрический импульс (импульсный сигнал) является запускающим (стартовым) сигналом в работе многих систем автоматики, вычислительной техники, радиоэлектроники, электротехники, а также биологических систем. Так, напр., с помощью импульса напряжения, подаваемого на один из электродов электронной пушки телевизионного кинескопа, возникает (или пропадает) электронный луч, заставляющий светиться люминофор экрана.
   а)

б)

в)

г)

д)

   Электрические импульсы:
   а – прямоугольный; б – трапецеидальный; в – экспоненциальный; г – колоколообразный; д – радиоимпульсы;
   А – амплитуда; t -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

и t (тау) – длительность импульса; T – период; t -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– длительность импульса на уровне 0.5 А; t -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– длительность фронта; t -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– длительность спада

   Электрические импульсы, генерируемые с определённой частотой (тактовой частотой), управляют всей работой компьютерного процессора, побуждая его совершать ряд последовательных операций по обработке информации. Широко известный кардиостимулятор представляет собой генератор электрических импульсов, заставляющих сокращаться сердечную мышцу человека, у которого естественный механизм образования подобных импульсов нарушен. Электрические импульсы, возникающие в результате природных или техногенных процессов, могут приводить к нежелательным результатам. Примером таких импульсов являются разряд молнии или скачок (импульс) напряжения в электрической сети из-за резкой смены электрической нагрузки.
   Электрические импульсы различаются по форме (виду зависимости тока или напряжения от времени) и количественным характеристикам (амплитуде, длительности, мощности и др.). Электрические импульсы постоянного тока или напряжения (однополярные), не содержащие высокочастотных колебаний, называются видеоимпульсами. Электрические импульсы, представляющие собой ограниченные во времени высоко – или сверхвысокочастотные электромагнитные колебания, огибающая которых имеет форму видеоимпульса, называются радиоимпульсами. По характеру изменения во времени различают видеоимпульсы прямоугольной, пилообразной, экспоненциальной, колоколообразной и других форм. Наиболее широко используются прямоугольные видеоимпульсы, на основе которых формируются синхронизирующие, управляющие и информационные сигналы в вычислительной технике, радиолокации, телевидении и др. Параметры импульсных сигналов, используемых в технике, зависят от конкретного назначения применяемой аппаратуры; напр., мощность импульса может быть от 1 мкВт (в телемеханике) до нескольких мегаватт (в радиолокации); длительность – от 0.1–1 с (в автоматике) до 0.1 нс (в вычислительной технике).

   И́МПУЛЬСНАЯ ЛÁМПА, источник света, предназначенный для получения кратковременных световых вспышек высокой интенсивности, в котором используется свечение низкотемпературной плазмы. Применяют при фотосъёмке, для оптической накачки лазеров, в устройствах автоматики и телемеханики и т. д.

   Импульсная лампа:
   1 – электроды; 2 – оболочка; 3 – токоподводы

   И́МПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМÁТОР, электрический трансформатор особой конструкции с ферромагнитным сердечником, применяемый для преобразования амплитуды импульсов и их передачи практически без искажения формы, а также для формирования видеоимпульсов. В импульсных трансформаторах применяют сердечники из пермаллоя, кремнистой трансформаторной стали, ферритов и других материалов с высокой магнитной проницаемостью. Импульсные трансформаторы изготавливают на мощности от нескольких мегаватт до нескольких десятков мегаватт в импульсе. С помощью импульсных трансформаторов можно передать без существенных искажений импульсы длительностью от 1.1 до 0.3 мкс. Импульсные трансформаторы в радиолокации, автоматике и вычислительной технике служат для согласования источника импульсов с нагрузкой, изменения полярности импульсов, разделения электрических цепей по постоянному и переменному току, сложения сигналов и т. д.

   ИНДИКÁТОРНЫЙ ЭЛЕКТРÓННО-ЛУЧЕВÓЙ ПРИБÓР, приёмный электронно-лучевой прибор для отображения информации в условной форме – в виде светящихся знаков, графиков или полутонового изображения. Используется в индикаторных устройствах систем контроля и управления, в радиолокаторах и т. д. По назначению и принципу действия делятся на запоминающие и без запоминания, самосветящиеся и светоклапанные, монохромные (одноцветные) и цветные. Наиболее распространены самосветящиеся индикаторные электронно-лучевые приборы без запоминания. В них электронный пучок, создаваемый электронным прожектором (с электростатической или магнитной фокусировкой) и отклоняемый магнитной отклоняющей системой, вызывает в местах касания свечение люминесцентного экрана, яркость которого зависит от тока пучка. Цветные индикаторные электронно-лучевые приборы обладают повышенной информационной ёмкостью (благодаря возможности цветового кодирования отображаемых данных), воспроизводимое ими изображение быстрее распознаётся и воспринимается.

   ИНДУКЦИÓННАЯ ПЕЧЬ, электротермическая установка для плавки материалов с использованием индукционного нагрева. В промышленности применяют в основном индукционные тигельные печи, которые состоят из индуктора, представляющего собой медную водоохлаждаемую трубку, и тигля (сосуд для плавки). В зависимости от свойств расплава тигель изготовляется из различных керамических материалов, графита, стали и др. В тигельных индукционных печах выплавляют сталь, чугун, драгоценные металлы, медь, алюминий, магний.

   ИНЕРЦИÓННЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, энергосиловая машина, использующая кинетическую энергию быстро вращающегося маховика. Маховик представляет собой колесо с массивным ободом или толстый массивный диск. Раскручивается маховик обычно электродвигателем до тех пор, пока не достигнет требуемой частоты вращения. Затем маховик отсоединяют от электродвигателя и сопрягают с приводимым механизмом. Идея использования маховика как аккумулятора механической энергии существовала на всём протяжении развития техники. В Политехническом музее Москвы демонстрируется модель «самокатки» И. П. Кулибина, оборудованная маховиком, энергия которого помогала преодолевать подъёмы. В июле 1862 г. газета «Современная летопись» опубликовала описание «маховоза» инженера-поручика З. Шуберского.
   В 1950-х гг. швейцарская фирма «Эрликон» изготовила автобус с инерционным двигателем, названный гиробусом.

   ИНЖЕНÉРНАЯ ПСИХОЛÓГИЯ, направление психологии, изучающее поведение человека в условиях производственной деятельности. Инженерная психология возникла в 40-е гг. 20 в. как направление традиционной психологии труда, исследовавшей проблемы непосредственного взаимодействия человека с машиной, орудиями труда, разнообразными устройствами. Позднее, с развитием автоматизации, появлением ЭВМ и созданием автоматизированных систем управления, основным предметом исследования инженерной психологии стали системы «человек – машина» (под машиной понимается автоматизированная система переработки информации, в т. ч. и ЭВМ). Главное внимание уделяется работе операторов, диспетчеров, лётчиков, водителей автобусов, машинистов и других специалистов, от качества труда которых зависит не только качество продукции, но зачастую и жизнь многих людей. Инженерная психология рекомендует наиболее рациональное распределение функций между человеком и автоматом в каком-либо процессе; определяет оптимальное соотношение объёмов работы, выполняемых человеком и машиной-автоматом; разрабатывает рекомендации по обоснованию принимаемых решений; анализирует влияние человеческого фактора на результаты функционирования сложных человекомашинных систем.

   ИНСТРУМÉНТЫ ДЛЯ НАРЕЗÁНИЯ РЕЗЬБЫ́, основными инструментами для нарезания резьбы как вручную, так и на станках являются метчики и плашки. Метчик служит для образования резьбы внутри предварительно просверлённого отверстия. Представляет собой закалённый стержень с винтовой нарезкой и прорезанными вдоль него канавками, которые образуют режущие кромки. Для работы метчик закрепляют в воротке (при нарезке вручную) или в патроне сверлильного станка (при машинном способе нарезки). Плашки применяют для нарезания наружной резьбы на болтах, винтах, шпильках и т. п. деталях. При работе плашку устанавливают в плашкодержателях или клуппах (ручная нарезка) либо в специальных оправках (для станочной нарезки). Изготовляют метчики и плашки из углеродистой или быстрорежущей стали как для метрической, так и для дюймовой (трубной) резьбы.

   ИНТЕГРÁЛЬНАЯ СХÉМА (ИС, интегральная микросхема), микроэлектронное устройство, содержащее большое число объединённых конструктивно и электрически связанных между собой транзисторов, полупроводниковых диодов, конденсаторов, резисторов и др., изготовленных в едином технологическом цикле. Идея создания ИС впервые была выдвинута английским учёным Д. Даммером в 1952 г. Первыми в сер. 1950-х гг. были созданы гибридные схемы. При их изготовлении использовался опыт создания на одной диэлектрической подложке нескольких соединённых между собой конденсаторов. Обкладки конденсаторов и соединительные провода наносились на подложку напылением через трафарет (маску) или методом трафаретной печати. Таким же способом стали создавать резисторы. В результате была освоена технология получения резистивно-ёмкостных схем (RC-схем). Первые гибридные ИС появились, когда на подложку с RC-схемой установили навесные транзисторы, полупроводниковые диоды, конденсаторы и катушки индуктивности. В 1960-х гг. были предприняты попытки создать плёночные транзисторы и диоды, но они оказались неудачными. И поныне активные элементы для гибридных схем изготавливают отдельно, а затем закрепляют на подложке с плёночными пассивными элементами. Наряду с гибридными существуют ИС, у которых все элементы выполнены на основе плёночной технологии, – т. н. плёночные ИС. Они содержат обычно только резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, соединительные проводники; используются как делители напряжения, резистивно-ёмкостные фильтры и др.
   В 1959 г. в США была разработана технология создания монолитных, или полупроводниковых, ИС, получившая название планарной. По этой технологии как отдельные полупроводниковые приборы, так и ИС в целом изготавливаются путём формирования в тонком (5—10 мкм) приповерхностном слое полупроводниковой монокристаллической пластины (чаще всего из Si) областей с различным типом проводимости (дырочной и электронной) или с разной концентрацией примесей, в совокупности образующих структуру полупроводникового прибора или ИС. Такие области создаются локальным введением в рабочий слой примесей через маску (трафарет), обычно из оксида кремния (SiО₂), формируемую при помощи фотолитографии. Характерной особенностью планарной технологии является многократное повторение процессов оксидирования (создание изолирующего слоя SiО₂), избирательного травления оксидного слоя (изготовление маски), легирования примесями незащищённых участков поверхности, нанесения токопроводящих металлических дорожек (металлизация). В результате в приповерхностном слое пластины формируется нужное количество граничащих между собой областей любой конфигурации с различными типами проводимости, изолирующих слоёв и межсоединений, образующих активные и пассивные элементы ИС. Все эти элементы имеют выход на одну сторону пластины, что позволяет через окна в SiО₂ соединять их в соответствии с заданной схемой металлическими (обычно Al) проводниками, наносимыми методом осаждения в вакууме. Таким образом на одной полупроводниковой пластине (в виде диска диаметром 120–200 мм и толщиной в несколько сотен микрон) можно создать несколько сотен и даже тысяч ИС, после чего пластину разрезают на отдельные кристаллы – чипы (от английского chip – осколок), каждый из которых содержит одну ИС. Каждый чип заключают в герметичный металлокерамический, керамический, металлостеклянный или пластмассовый корпус; выпускают и бескорпусные ИС с герметизирующим покрытием. Для установки ИС на их корпусах имеются электрические выводы (иногда до нескольких сотен) под пайку или сварку.
   Сложность ИС характеризуется её степенью интеграции. Все ИС условно делят на малые (МИС – до 10² элементов на кристалл), средние (СИС – до 103), большие (БИС – до 10⁴), сверхбольшие (СБИС – до 106) и ультрабольшие (УБИС – до 109 элементов на кристалл). Плотность размещения элементов на поверхности кристалла ограничивается возможностью отвода тепла, выделяемого при работе ИС; на 1 смІ полупроводниковой пластины можно разместить до 106 транзисторов.
   По выполняемым функциям ИС делятся на два основных класса: аналоговые и цифровые. Аналоговые ИС бывают монолитными и гибридными. На их основе создают операционные усилители, усилители низких, промежуточных и высоких частот, компараторы и стабилизаторы напряжения, ограничители, фильтры частотной селекции, устройства для перемножения, деления, модуляции, калибровки сигналов и др. Цифровые ИС предназначены для преобразования сигналов, выраженных в двоичном и ином цифровом коде. Они представляют собой множество транзисторных ключей, обладающих двумя устойчивыми состояниями (разомкнутым и замкнутым). На основе цифровых ИС строят запоминающие устройства, дешифраторы, мультиплексоры, устройства выборки, интерфейсные и другие устройства вычислительной техники вплоть до микропроцессоров и однокристальных ЭВМ. Особым видом ИС являются аналого-цифровые (АЦП) и цифроаналоговые (ЦАП) преобразователи, служащие для преобразования аналоговых сигналов в цифровые и наоборот. Такие ИС широко применяют в устройствах обработки информации, автоматического управления, передачи данных, в измерительно-информационных системах, автоматических регистрирующих приборах и др. ИС различного функционального назначения позволяют создавать разнообразную электронную аппаратуру на принципах комплексной миниатюризации с существенным уменьшением массы и энергопотребления, повышением быстродействия, надёжности и качества и увеличением массового промышленного выпуска аппаратуры.

   ИНТЕРНÉТ (internet), всемирная компьютерная сеть. Любой пользователь персонального компьютера или любая организация могут подключиться к сети Интернет для приёма и передачи электронной почты, получения информации и публикации собственной информации. Пользователи осуществляют связь с Интернетом через серверы, принадлежащие провайдерам, с помощью модема (модулятора-демодулятора) и телефонной линии либо радиомодема и радиоканала связи.
   Основной службой Интернета является World Web Wide (WWW или просто Web). Служба WWW – это группа серверов, подключённых к сети Интернет. Она предлагает страницы информации в графическом режиме. При подсоединении к такому серверу на экране персонального компьютера пользователя сети Интернет появляется страница с несколькими гиперсвязями. Они обычно выделяются из общего текста другим цветом. Если подвести курсор к гиперсвязи и активизировать её «мышкой», то попадаешь на другую страницу с дополнительной информацией и со своими гиперсвязями. Гипертекст (hypertext) – способ организации документов или баз данных, при котором соответствующие фрагменты документов или информации связываются друг с другом гиперссылками, позволяющими пользователю мгновенно переходить по ним к соответствующим документам или информации, следуя по ассоциативному пути. Служба WWW позволила объединять в одном документе текстовые и графические данные, а позднее и другие мультимедиа-элементы (напр., звук), и обмениваться ими между компьютерами самых различных типов на общем языке с помощью протоколов.

   Разветвлённая сеть Интернета

   Процедуры приёма и передачи информации полностью автоматизированы с помощью специальных программ-обозревателей браузеров (browser). Наиболее популярными браузерами являются Microsoft Internet Explorer и Netscape Communicator. При подключении к сети Интернет пользователи оплачивают услуги только их провайдера (обычно эта плата не больше платы за телефон), а сама пересылка информации и её поиск – бесплатны. Это привлекает к сети Интернет индивидуальных пользователей персональных компьютеров любых типов. Основные способы поиска информации в Интернете: непосредственный поиск с использованием гипертекстовых ссылок; поиск информации может быть произведен путём последовательного просмотра связанных гиперссылками страниц (используется на заключительных этапах информационного поиска, когда необходим глубокий анализ полученной информации); использование поисковых систем («машин»). Этот метод – один из основных и является единственным при проведении предварительного поиска. Его результатом является список ресурсов сети, подлежащих детальному рассмотрению. Как правило, применение поисковых машин основано на использовании ключевых слов, которые передаются поисковым серверам для осуществления поиска.

   ИНТЕРФÉЙС в вычислительной технике, система унифицированных связей, посредством которых устройства компьютера взаимодействуют между собой, а также набор средств диалога, взаимодействия между пользователем и компьютером. С помощью интерфейса пользователь управляет работой компьютера: выдаёт задания, отвечает на его запросы, получает информацию о работе программы. Основные элементы интерфейса в персональном компьютере – меню и диалоговое окно.
   В системе Windows интерфейс дополнен панелями инструментов, полосами прокрутки и т. п.

   ИНТРОСКОПИ́Я, визуальное наблюдение предметов, явлений или процессов внутри оптически непрозрачных тел, в непрозрачных средах, а также в условиях недостаточной освещённости. Осуществляется посредством преобразования невидимого глазом изображения исследуемого объекта, полученного в тепловых (инфракрасных), рентгеновских и других лучах (испускаемых объектом наблюдения или отражаемых им), в видимое изображение на экране специального прибора, называемого интроскопом. Методы интроскопии основаны на свойстве веществ по-разному поглощать и отражать ультразвук, радиоволны, инфракрасное и гамма-излучения, электрические и магнитостатические поля, а также потоки элементарных частиц (нейтрино, нейтронов и пр.). Проникающая способность излучений зависит от химического состава, структуры и агрегатного состояния облучаемого вещества. Из-за этого на границе двух сред, в месте соприкосновения разнородных тел либо на границе тело – среда проникающее излучение частично проходит через исследуемые вещества, а частично отражается и рассеивается. Проникающие лучи, выходя из вещества, несут изображения предметов, находящихся внутри этого вещества. Чтобы заглянуть внутрь непрозрачного вещества (тела, среды), на него направляют поток проникающих лучей или частиц, который, пронизывая вещество насквозь, на выходе из него образует пока ещё невидимую картину внутреннего строения этого вещества или находящихся в нём предметов. Задача интроскопа – собрать эти лучи и отобразить на экране, чувствительном к этим лучам, и таким образом сделать видимым принесённое ими изображение, подобно тому как световые лучи кинопроектора высвечивают на экране изображение кинокадра при демонстрации фильма. Так, напр., с помощью рентгеновских лучей исследуют внутренние органы человека, посредством ультразвука – внутреннее состояние (наличие трещин, раковин и других дефектов) ответственных узлов самолётов, железнодорожных рельсов и т. п., а инфракрасные лучи позволяют увидеть то, что скрыто в тумане или невидимо в темноте.

   ИНФОРМÁТИКА, наука, изучающая структуру и общие свойства информации, а также методы её представления, накопления, хранения, обработки, передачи по каналам связи и последующего воспроизведения с помощью технических средств. Теоретическую основу информатики составляют теория информации, теория алгоритмов, математическая логика. Основные разделы информатики – это программное обеспечение, архитектура ЭВМ, математическое моделирование, теоретическое программирование, кибернетика, искусственный интеллект, информационные системы (в т. ч. информационно-справочные и поисковые). Ядром информатики являются информационные технологии, а основным техническим средством их реализации – электронные вычислительные машины (ЭВМ, или компьютеры). Особенно важное значение имеет созданный в 1974 г. персональный компьютер, предназначенный для индивидуального пользования. Его программное обеспечение позволяет рядовому пользователю решать самые разнообразные задачи, не обращаясь к услугам программистов. Как самостоятельная наука информатика выделилась во 2-й пол. 20 в., однако многие её задачи решались человечеством во все времена его существования. Социальное и культурное развитие было бы невозможным без накопления, обобщения и распространения информации. В современном мире роль информатики возрастает с каждым годом. Средства информатики и вычислительной техники во многом определяют научно-технический потенциал каждой страны, уровень развития её экономики, образ жизни и деятельности человека.

   ИНФОРМАЦИÓННО-ПОИСКÓВАЯ СИСТÉМА, совокупность средств хранения, поиска и выдачи по запросу нужной информации. Поиск (размещение) информации в информационно-поисковой системе осуществляется вручную или с помощью компьютера в соответствии с принятым информационным языком по определённым правилам (алгоритму). Пример простейшей информационно-поисковой системы – библиотечный каталог; автоматизированные поисковые системы применяют для быстрого нахождения необходимой информации в электронных словарях, атласах, энциклопедиях, размещённых на оптических дисках (CD-ROM). Для поиска необходимой информации в сети Интернет используются сетевые каталоги и полнотекстовые поисковые системы (машины). Каталоги устроены по принципу библиографических справочных систем. В них каждая книга или статья находится на определённом месте в предметном или авторском указателе. В сетевом каталоге ссылки рассортированы по тематическим рубрикам и сопровождаются аннотациями. В отличие от каталогов, хранящих только аннотации, поисковые системы Интернета хранят весь текст. Сетевой каталог и полнотекстовые поисковые машины по сравнению с библиотечным каталогом позволяют значительно облегчить и ускорить поиск необходимой информации. Самый популярный и старейший из каталогов Интернета, содержащий ссылки более чем на полмиллиона Web-страниц, – Yahoo! Web-страниц. Наиболее популярные российские полнотекстовые поисковые системы: Rambler (http://www.rambler.ru), Яndex (http://yandex.ru) и Апорт (http://www.aport.ru).

   ИНФОРМАЦИÓННЫЕ ТЕХНОЛÓГИИ, процессы и методы получения и обработки информации; часто под информационными технологиями понимают также технические и программные средства реализации информационных процессов. Сущность информационных технологий составляют способы получения, переработки, передачи, хранения и воспроизведения информации с помощью технических средств. Центральное место в современных информационных технологиях занимает ЭВМ (или компьютер) и её программное обеспечение.
   К информационным технологиям относятся: запись и воспроизведение звука и изображения (в т. ч. цифровые), автоматизированное проектирование, телеобработка данных, автоматическая обработка текстов и изображений, автоматический перевод с одного языка на другой, распознавание образов, поиск информации в базах данных, мониторинг окружающей среды, техническая диагностика и контроль, экспертные системы, обучающие и роботизированные системы, моделирование сложных научно-технических процессов в реальном масштабе времени, видеотекст и телетекст, полиграфия (в т. ч. электронная), информационные сети, Интернет, электронная почта, виртуальная торговля в Интернете, банковские операции с кредитными карточками и др. Информационные технологии дают возможность человеку получать информацию о событиях не только в данном месте и в настоящее время, но и в других местах и в прошлом времени. Получение информации о событиях в других местах обеспечивают средства связи, а о событиях в прошлом – носители информации (бумага, фото – и киноплёнка, магнитная лента, компакт-диск, дискета и др.).
   Информационные технологии делятся на аналоговые и цифровые. Аналоговые технологии основаны на представлении информации в виде какой-либо непрерывной (аналоговой) физической величины, напр. напряжения или силы электрического тока. Цифровые технологии основаны на дискретном способе представления информации в виде чисел (обычно в двоичной системе счисления), значения которых отображают содержание информации. Цифровое представление информации обеспечивает (по сравнению с аналоговой формой) значительно бóльшую защищённость от помех, в т. ч. при передаче по каналам связи. Областями применения информационных технологий являются практически все сферы жизни: государственное и муниципальное управление, экономика, хозяйственная деятельность, промышленность, строительство, транспорт, связь, оборона, научные исследования, образование, медицина, сфера развлечений и досуга.

   ИНФОРМÁЦИЯ, сведения о предметах, процессах и явлениях окружающего мира, передаваемые людьми устно, письменно или иным способом (напр., с помощью условных сигналов, технических средств и т. д.). С сер. 20 в. информация воспринимается более широко, как общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом (напр., роботом), автоматом и автоматом; обмен сигналами в животном и растительном мире; передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму (генетическая информация).
   Понятие информации всегда связано с объектом реального мира, свойства которого она отражает. Информация не может возникнуть из ничего. Её приносят сигналы – процессы или явления природы, несущие сообщения о событии, состоянии объекта или передающие команды оповещения или управления. Эти сигналы можно регистрировать, фиксировать на каких-либо носителях (фотоплёнке, магнитной ленте, оптическом диске, бумаге) и таким образом записывать информацию, чтобы сохранить её, а при необходимости воспроизвести для практического использования. Информация – это сведения о фактах, концепциях, объектах, событиях и идеях, нужные, имеющие значение, ценность для их обладателя. Не имея информации, невозможно принять правильное решение. Целенаправленное использование информации – это один из основных признаков цивилизации, отличающий мыслящие существа от всех остальных. Чем больше получено информации (т. е. нужных, полезных сведений), тем легче ориентироваться в сложившейся ситуации и выработать оптимальное решение.
   Информация является основным, базовым понятием кибернетики – науки об управлении в живой природе и технике. Наряду с веществом и энергией информация является одним из основных понятий современного естествознания. Но одно свойство отличает информацию от материи и энергии: если от одного объекта некоторое количество вещества или энергии передать другому объекту, то в первом объекте вещества или энергии станет меньше на это количество, а во втором – больше. В противоположность этому при передаче информации от одного объекта другому в первом её количество не уменьшается, а во втором – увеличивается. Важнейшими свойствами информации являются важность, полнота, оперативность, своевременность и доступность. Способы получения, хранения, переработки, передачи и воспроизведения информации с помощью технических средств составляют сущность информационных технологий.

   ИÓННЫЕ ПРИБÓРЫ, то же, что газоразрядные приборы.

   ИÓННЫЙ МИКРОСКÓП, безлинзовый прибор, в котором для получения увеличенных изображений исследуемого объекта используется ионный пучок. Последний проходит через объект, полностью или частично прозрачный для ионов данной энергии, фокусируется с помощью электрических и магнитных полей и образует на люминесцентном экране или на фотоплёнке, фотобумаге увеличенное изображение исследуемого объекта. По принципу действия аналогичен электронному микроскопу, но по сравнению с ним имеет бо́льшую разрешающую способность и обеспечивает бо́льшую контрастность изображения. Однако из-за ряда недостатков применяется редко. Чаще используют в этих целях ионный проектор.

   ИÓННЫЙ ПРОÉКТОР (полевой ионный микроскоп), безлинзовый ионно-оптический прибор для получения увеличенного (в 106 —107 раз) изображения поверхности твёрдого тела. Позволяет наблюдать расположение отдельных атомов в кристаллической решётке. Представляет собой конусообразную колбу, дно которой покрыто слоем люминофора и служит экраном. В центре колбы расположен игольчатый электрод (остриё), окружённый кольцевым электродом. Атомы газа, заполняющего прибор, ионизуются в сильном электрическом поле вблизи острия, отдавая ему свои электроны. Образовавшиеся при этом положительные ионы бомбардируют люминесцентный экран, создавая увеличенное световое изображение поверхности острия. Ионные проекторы широко применяются при исследовании атомной структуры поверхности твёрдых тел из металлов, сплавов и соединений.

   Схема устройства ионного проектора:
   1 – игольчатый электрод; 2 – кольцевой электрод; 3 – экран; 4 – стеклянная колба

   ИСКУ́ССТВЕННЫЕ СПУ́ТНИКИ, космические аппараты, движущиеся по орбите вокруг какого-либо небесного тела и выполняющие научные или другие задачи. Искусственный спутник считается таковым, если он совершил не менее одного полного витка вокруг небесного тела. Отдельные детали, в т. ч. последние ступени ракет, отделившиеся элементы самого искусственного спутника, выполнившие свои задачи, спутниками не считаются.
   Первые в мире искусственные спутники Земли (4 октября 1957 г.), Солнца (1959), Луны (1966), Венеры (1975) запущены в СССР. Искусственный спутник Марса запущен в США в 1974 г. Запуск первого искусственного спутника Земли подтвердил возможность сообщения космическому летательному аппарату первой космической скорости и практически доказал возможность организации радиосвязи Спутник – Земля – Спутник. Общее руководство созданием ракеты-носителя, самого спутника, космодрома, координационно-вычислительного центра осуществлялось С. П. Королёвым.
   По назначению искусственные спутники условно подразделяются на научно-исследовательские, прикладные и технологические. Научно-исследовательские спутники позволяют проводить разнообразные геофизические, астрономические, биологические исследования и измерения. Прикладные спутники решают технические и хозяйственные задачи по организации связи, мониторингу метеорологической обстановки и природных ресурсов, навигации, контролю загрязнения природной среды. Технологические спутники предназначены для получения новых материалов, сплавов, кристаллов, производство которых в условиях земной гравитации невозможно. Военные спутники выполняют функции оборонного значения. Научные, прикладные, технологические функции искусственных спутников выполняются специализированными комплексами приборов и устройств. Их нормальную работоспособность обеспечивают системы электропитания, терморегулирования, ориентации, стабилизации и т. п. На искусственные спутники планет, как правило, устанавливаются корректирующие и тормозные двигательные установки, обеспечивающие полёт по заданной траектории и переход на орбиты спутников небесных тел. Все искусственные спутники имеют радиотехнические системы для двухсторонней связи, которые передают в управляющие наземные центры результаты исследований, информацию о состоянии бортовой аппаратуры и принимают команды с Земли.

   Искусственный спутник «Надежда»

   ИСКУ́ССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛÉКТ, раздел информатики, включающий разработку методов моделирования и воспроизведения с помощью компьютера отдельных функций творческой деятельности человека, решение проблемы представления знаний в компьютере и построение баз знаний, создание экспертных систем, разработку т. н. интеллектуальных роботов. К задачам искусственного интеллекта относятся: распознавание зрительных и звуковых образов, речи, рукописных текстов, автоматический перевод с одного языка на другой, сочинение музыкальных произведений, картин, стратегические игры, шахматные программы, экспертные системы и др.
   Человеку за свою жизнь приходится неоднократно принимать решения в соответствии с изменениями в окружающей среде. При этом сначала происходит распознавание изменений, характеризующих окружающую среду, затем их анализ и классификация. Для этого мозг человека сравнивает сложившуюся ситуацию с теми, которые известны из прошлого и хранятся у него в памяти. Так происходит распознавание предметов, явлений, процессов человеком. Но механизм этого распознавания является одной из самых сложных задач в области искусственного интеллекта.
   Другой важной частью работ по искусственному интеллекту является создание компьютерных шахматных программ, способных воспринимать и оценивать изменяющиеся ситуации на шахматной доске, а затем принимать оптимальные решения. Но такие способности нужны не только шахматному роботу, но и, напр., роботу-планетоходу, который обследует поверхность планеты. При возникновении препятствий он сможет, не запрашивая команды с Земли, сам принять решение о дальнейшем движении.
   Одним из самых перспективных направлений исследований в области искусственного интеллекта является оптическое распознавание символов, напр. научить компьютер читать. Современные системы распознавания печатных текстов уже способны воспринять более 100 000 документов в сутки. Последним достижением стало распознавание рукописных текстов. В карманных компьютерах, напр., широко применяется распознавание раздельных букв, написанных специальным пером на экране компьютера. Эти распознающие системы обеспечивают достаточно высокую точность, приближающуюся к точности набора текста с клавиатуры. Гораздо сложнее задача распознавания написанных от руки слов и целых текстов. Она ещё не решена полностью, поскольку для правильного восприятия написанного компьютер должен понимать смысл текста.
   Важной задачей искусственного интеллекта является автоматический (машинный) перевод текстов с одного языка на другой. Главное преимущество такого перевода – его оперативность. Уже возможен перевод многих видов текста, напр. технических. Так, в Японии созданы программы, способные распознавать английскую и японскую устную речь и осуществлять её автоматический перевод в темпе обычной беседы. Если подключить к компьютеру с такой программой мобильный телефон, то говорящий по-японски человек сможет вести диалог с партнёром, говорящим по-английски. Такой диалог возможен и за столом переговоров. Таким образом удалось решить одну из сложнейших задач искусственного интеллекта – распознавание устной слитной речи, – значительно более сложную, чем распознавание отдельно произносимых слов с паузами между ними.

   ИСПОЛНИ́ТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИ́ЗМ, в рабочей машине – механизм, выполняющий требуемую технологическую операцию; в системе автоматического регулирования – устройство, осуществляющее механические воздействия на объект регулирования в соответствии с поступающими на его вход сигналами. Исполнительный механизм обычно состоит из двигателя, передачи и элементов управления, а также элементов обратной связи, сигнализации, блокировки, выключения. Исполнительный механизм для регулирования потока жидкостей и газов представляет собой клапан, задвижку или затвор, перемещаемые гидравлическим, пневматическим или электрическим приводом. В пневматических системах автоматики применяют мембранные и поршневые пневмоприводы. Электромеханические исполнительные механизмы широко используют в промышленной автоматике; они имеют обычно привод от асинхронного электродвигателя, иногда от электромагнита (соленоида). Гидравлические исполнительные механизмы работают при давлении до 3 Мн/мІ (30 кгс/смІ), пневматические – до 0.6 Мн/мІ (6 кгс/смІ). Электрические исполнительные механизмы имеют мощность электродвигателей от 10 Вт до нескольких киловатт.

   ИСТÓЧНИКИ ТÓКА, см. Химические источники тока, Физические источники тока.

   ИСТРЕБИ́ТЕЛЬ, самолёт военной авиации, способный уничтожать последовательно или одновременно несколько воздушных целей ракетами на значительном расстоянии или вести ближний воздушный бой с помощью артиллерийского или ракетного оружия. Может поражать также наземные и морские цели бомбами и ракетами, вести воздушную разведку. Отечественный массовый истребитель 4-го поколения МиГ-29 (1982) имеет взлётную массу 17.7 т, боевую нагрузку 3 т, дальность полёта 1500 км, скорость до 2400 км/ч, высоту полёта до 18 км, экипаж 1 человек. Вооружение: ракеты малой и средней дальности, бомбы, 30-мм пушка.
   Истребитель-бомбардировщик способен поражать не только воздушные цели, но также наземные и морские, в т. ч. малоразмерные и движущиеся, с высоты 200—4000 м. По лётно-техническим характеристикам незначительно уступает обычным истребителям, но превосходит их по боевой нагрузке. Термин появился в 1940-х гг. Наиболее совершенный российский истребитель-бомбардировщик Су-34 (кон. 1990-х гг.) имеет взлётную массу 45 т, боевую нагрузку 8 т, дальность полёта 1200 км, скорость до 1900 км/ч, высоту полёта 14 км, экипаж 2 человека. Вооружение: управляемые и неуправляемые ракеты, корректируемые и обычные бомбы, 30-мм пушка.

Истребитель МиГ-31

Истребитель-перехватчик предназначен для обнаружения и поражения самолётов и крылатых ракет противника на значительном удалении от прикрываемого объекта. Имеет радиолокационную станцию (РЛС) с дальностью обнаружения воздушных целей до 300 км, теплопеленгатор и достаточно мощное вооружение. Отечественный истребитель-перехватчик МиГ-31 (1981) имеет взлётную массу 45.5 т, боевую нагрузку 3 т, дальность полёта 3000 км, скорость 3000 км/ч, высоту полёта до 20.6 км, экипаж 2 человека. Вооружение: крылатые ракеты большой, средней и малой дальности, 23-мм шестиствольная пушка.

К

КÁБЕЛЬ электрический, один или несколько изолированных проводников (токопроводящих жил), заключённых в защитную (обычно герметичную) оболочку. Различают силовые кабели, используемые для передачи электроэнергии на расстояние, и кабели связи, используемые для передачи электрических сигналов. Кабели любых типов имеют общие конструктивные элементы: токопроводящие жилы, изоляцию и оболочку. Токопроводящие жилы состоят из одной или нескольких медных или алюминиевых проволочек и покрыты диэлектрической изоляцией, отделяющей токопроводящие жилы друг от друга и от оболочки. В зависимости от условий эксплуатации к изоляции могут предъявляться дополнительные требования: негорючесть, повышенная гибкость, влагостойкость и др. Особое значение имеет нагревостойкость изоляции, т. е. способность выдерживать повышенную температуру без существенного уменьшения эксплуатационной надёжности. В качестве изоляции наиболее распространены кабельная и телефонная бумага, резины на основе натурального и синтетического каучуков, пластмассы (полиэтилен различных модификаций, поливинилхлорид, полистирол и др.). В состав изоляции в качестве компонентов могут входить минеральные масла и масло-канифольные составы, а также некоторые инертные газы под давлением. Оболочки в виде сплошных труб поверх изолированных токопроводящих жил служат для защиты их от механических повреждений, воздействия влаги, света, химических веществ. Для кабелей с легкоувлажняемой (гигроскопической) изоляцией обычно используют оболочки из свинца или алюминия. Кабели с пластмассовой изоляцией имеют, как правило, оболочки из различных поливинилхлоридов, а кабели с резиновой изоляцией – резиновые оболочки. Для защиты оболочек кабеля от механических повреждений на них накладывают защитные покровы, броню из стальных лент или проволок, поверх которых обычно наносится антикоррозийное покрытие. Кабели используют в высоковольтных линиях электропередачи, для электроснабжения промышленных предприятий, транспорта и коммунальных объектов, для подачи электроэнергии к движущимся рабочим машинам (напр., экскаваторам, врубовым и торфодобывающим машинам), в электрооборудовании судов и летательных аппаратов, в магистральных линиях связи (в т. ч. трансконтинентальных) и городской телефонной сети, в качестве средства радиосвязи и телевидения и т. д.
а)

б)

   Схемы поперечных сечений некоторых типов кабелей:
   а – силового бронированного для силовых и осветительных установок (прокладывается в земле, по стенам зданий); б – телевизионного для передвижных телевизионных камер с источниками питания и передающей аппаратурой;
   1 – токопроводящая жила; 2 – изоляция; 3 – оболочка; 4 – наружные защитные покровы; 5 – броня, экран

   КÁБЕЛЬНОЕ ТЕЛЕВИ́ДЕНИЕ, распределение сигналов телевизионных программ по кабельным линиям непосредственно до телевизоров в квартирах. По квартирам высокочастотные сигналы телевизионных программ и услуг связи распределяются с помощью кабеля через специальные ответвители, позволяющие подключать к домовому кабелю квартирную проводку и защищающие общую кабельную сеть от влияния помех, которые могут возникать в квартирах. Полный пакет сигналов для сети кабельного телевидения формируется на головной станции из сигналов центрального и местного (областного, городского, районного) радиовещания или подаваемых по каналам связи, обычно оптоволоконным.
   Технические возможности кабельного телевидения позволяют передавать по кабельной сети одновременно до 90 телевизионных программ. Однако в многоканальных сетях сигналы быстро затухают даже при распространении по специальным высокочастотным коаксиальным кабелям. Поэтому требуется установка промежуточных усилителей, напр. перед вводом в подъезд многоквартирного дома. Начинается применение оптоволоконного кабеля как на участках базовая станция – промежуточный усилитель, так и от усилителя до квартир.
   В Москве первые системы кабельного телевидения появились в 1939 г. и предназначались для упрощения схемы телевизоров, в которых таким образом исключался радиочастотный тракт. В 1950-х гг. кабельные сети применялись с целью устранения помех в районах с высотной застройкой. В последующие годы по системам кабельного телевидения, помимо трансляции эфирных программ, стали передавать специальные кабельные программы, содержащие кинофильмы, рекламу и локальные новости, интересные жителям данного микрорайона. Впервые на кабельных сетях начали собирать плату за просмотр конкретных передач и заказ зрителем кинофильмов, концертов, фрагментов передач (видео по заказу), появилось интерактивное телевидение, предполагающее участие зрителя в передаче, требующее организации каналов связи от зрителя к источнику программ. Помимо распределения сигналов телевизионных программ, системы кабельного телевидения позволяют предоставлять населению услуги связи: телефонию, Интернет, видеоконференцию и т. д.

   КАЛÁНДР, пресс с горизонтально расположенными валками (от 2 до 20), между которыми пропускают обрабатываемый материал (резину, ткань, бумагу и т. п.). Используют для увеличения плотности и однородности материала, повышения гладкости поверхности или нанесения на неё рисунка (тиснения). В бумажном производстве применяют машинные, калибровочные, тиснильные каландры и суперкаландры. Машинные каландры, установленные в бумагоделательной машине, обеспечивают выработку бумаги «машинной гладкости». Для создания ещё более гладкой поверхности бумагу пропускают через чугунные и бумажные валы (в сочетании) обычно при повышенной температуре. Наивысшую гладкость обеспечивают отдельно стоящие суперкаландры, на которых осуществляется отделка печатных и писчих бумаг, придание им лоска. Калибровочные каландры предназначены для получения заданной толщины материала. Тиснильные каландры имеют валы, на которые наносят те или иные узоры (тиснение на коже или на ткани).

   КÁЛЬКА, см. в ст. Пергамин.

   КÁМЕННОЕ ЛИТЬЁ (петрургия), процесс получения литых изделий и материалов из расплавленных горных пород (базальт, диабаз, доломит) или промышленных отходов (шлаки, зола). Технологию переплавки горных пород с целью получения прочных и красивых материалов начали разрабатывать в нач. 20 в. в России, Франции, Германии. Расплав приготавливают в пламенных или электрических печах при температуре 1350–1450 °C. После отливки и формовки изделия отжигают в термических печах. Регулировкой теплового режима печи и времени обработки получают изделия с заданными свойствами.
   В промышленных масштабах каменное литьё применяют для изготовления художественных изделий, украшений, посуды и др., кислотоупорных плиток, шаров для мельниц, защитных облицовочных материалов и т. п. Из шихты (смеси материалов, состоящей из бокситов, глинозёма, кокса) выплавляют термостойкие брусья для футеровки сталеплавильных печей, изготовляют изоляторы. Металлургические шлаки являются исходным материалом для дорожных покрытий, облицовочных плит, брусчатого камня, кирпича, труб, лотков и др.

   КÁМЕННЫЕ КОНСТРУ́КЦИИ, несущие или ограждающие конструкции зданий и сооружений, выполненные из каменной кладки. Камень применяется естественный (камни различных горных пород) и искусственный (кирпич, керамические и бетонные блоки). Каменные конструкции – одни из наиболее старых видов конструкций. Первые постройки из камня относятся ещё к эпохе неолита. Это были кромлехи (от бретонского crom – круг и lech – камень) – сооружения, выполнявшие ритуальные функции.

   Каменный мост

   Одним из самых известных является Стонхендж в Англии, где отдельно стоящие огромные камни 6–7 м высоты образуют правильную окружность. Во все времена на всех континентах люди использовали камень для строительства. Каменные постройки долговечны, прочны, огнестойки, поэтому многие из них сохранились до наших дней. Напр., ок. 300 каменных мостов, возведённых ещё древними римлянами, не просто продолжают существовать, ими до сих пор пользуются. Построенный 2100 лет назад севернее Рима Мильвийский мост выдерживал во время 2-й мировой войны даже тяжесть танков. Немалым достоинством каменных конструкций является возможность изготовления их из местного сырья. Так, в старой Москве из светлых подмосковных известняков были возведены крепостные стены вокруг Белого города, белокаменные соборы Кремля, много монастырей и храмов. К недостаткам этого типа конструкций относятся большой собственный вес, высокая теплопроводность и трудоёмкость возведения каменных сооружений. В современном строительстве каменные конструкции (гл. обр. из кирпича) широко применяются в жилищном строительстве. Для повышения прочности кладки каменные конструкции часто усиливают стальной арматурой (армокаменные конструкции).

   КÁМЕННЫЕ ПРИРÓДНЫЕ СТРОИ́ТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИÁЛЫ, обширная группа строительных материалов, получаемых в результате механической обработки горных пород. Используются изверженные породы (гранит, лабрадорит, габбро, базальт, диабаз и т. д.), осадочные (известняк, песчаник, гипсовый камень) и метаморфические (мрамор, кварцит); при этом выбор горной породы определяется назначением строительного материала, условиями его службы в сооружении. Природные каменные материалы делятся на следующие основные разновидности: песок и гравий, получаемые просеиванием и промывкой соответствующих горных пород; бутовый камень, добываемый гл. обр. при взрывании известняков и песчаников; щебень, получаемый дроблением; бортовые камни и брусчатка – колотые камни с последующей обработкой; валуны и булыжники – продукт сортировки окатанных обломков горных пород. Наиболее распространённые каменные материалы – песок, гравий и щебень – употребляются в качестве заполнителей при изготовлении бетонов и строительных растворов. Бутовый камень служит в основном для кладки фундаментов и подпорных стен. При строительстве дорог, тротуаров и набережных применяют брусчатку, булыжный и бортовой камни. Пилёные камни и блоки используются как местные стеновые материалы; облицовочные камни и плиты широко используются для наружной и внутренней отделки зданий и сооружений, изготовления ступеней, парапетов и т. д. Природные каменные материалы обладают высокой атмосферостойкостью, прочностью и красивой окраской.

   КÁМЕРА-ОБСКУ́РА, тёмная комната (коробка) с очень маленьким отверстием в одной из стенок. Особенность камеры-обскуры заключается в том, что лучи света, проходя через это отверстие, высвечивают на противоположной стене камеры, как на экране, изображение предметов, находящихся снаружи перед отверстием. Одно из первых упоминаний этого явления встречается у древнегреческого учёного Аристотеля (4 в. до н. э.); принцип работы камеры-обскуры впервые описал Леонардо да Винчи. В Средние века камерой-обскурой часто пользовались художники для точных контурных зарисовок различных предметов. В 1568 г. венецианец Д. Барбаро описал камеру-обскуру, в отверстие которой вставлена плоско-выпуклая линза, существенно увеличивавшая яркость и чёткость изображения. Камера с линзой, получившая название «стеноп-камера», по существу, стала прототипом фотографического аппарата.

   Камера-обскура

   КÁМЕРА СГОРÁНИЯ, замкнутое пространство, полость для сжигания газообразного, жидкого или твёрдого топлива в двигателях внутреннего сгорания. Камеры сгорания бывают периодического действия (напр., в поршневых двигателях внутреннего сгорания, в пульсирующих воздушно-реактивных двигателях) и непрерывного действия (напр., в газотурбинных, турбореактивных двигателях, жидкостных ракетных двигателях и др.). В поршневых двигателях камера сгорания обычно образована внутренней поверхностью головки цилиндра и днищем поршня. Камеры сгорания газотурбинных двигателей чаще всего встраиваются непосредственно в двигатель. Продукты сгорания из камеры направляются в газовую турбину. В турбореактивных и жидкостных ракетных двигателях продукты сгорания, разгоняясь в сопле, установленном за камерой сгорания, создают реактивную тягу. Камера сгорания непрерывного действия – один из важнейших узлов авиационных и космических двигателей, энергетических и транспортных газотурбинных установок, которые широко применяются в энергетике, химической промышленности, на железнодорожном транспорте, морских и речных судах, в авиации и космонавтике.

   КАНÁЛ, искусственное русло (водовод) с безнапорным движением воды, обычно устраиваемое в грунте. Различают каналы: судоходные – искусственные водные пути (напр., Беломорско-Балтийский, Суэцкий, Панамский), энергетические (напр., на Севанском каскаде), оросительные, обводнительные, осушительные, водопроводные (напр., Иртыш – Караганда), лесосплавные, рыбоводные и комплексного использования (напр., Волго-Донской канал). Судоходные каналы разделяются на: соединительные между судоходными реками, озёрами и морями, напр. Волго-Донской судоходный канал, канал имени Москвы; обходные (обводные) каналы, устраиваемые в целях улучшения условий судоходства в обход порожистых участков рек, больших озёр и морей; спрямляющие каналы – для уменьшения извилистости судового хода и сокращения длины водного пути; подходные каналы – для обеспечения подхода со стороны моря, озера или реки к крупным городам, внутренним портам, промышленным предприятиям. Судоходные каналы бывают открытые и шлюзованные. Открытые каналы устраивают при соединении водоёмов с практически одинаковыми уровнями воды, шлюзованные каналы – при разных уровнях. Шлюзованные каналы состоят из нескольких участков, располагаемых на разных уровнях, между которыми устраивают шлюзы. Обходные и подходные каналы, как правило, строятся открытыми, соединительные – шлюзованными. Вода в судоходные (шлюзованные) каналы подаётся самотёком (самотёчные каналы) или накачивается насосными станциями (машинные каналы).

   Коринфский канал

   Энергетические (деривационные) каналы подводят воду из реки, водохранилища, озера к гидроэлектрической станции или отводят от неё воду, прошедшую через турбины. Оросительные (ирригационные) каналы, предназначенные для подачи воды к орошаемым земельным массивам, обычно образуют систему каналов: магистральных, распределительных, собственно оросительных (оросителей) и водосбросных. В оросительные каналы вода поступает самотёком или подаётся насосами. Обводнительные каналы подают воду для нужд сельского хозяйства (гл. обр. животноводства) в безводные и засушливые районы. Осушительные каналы собирают воду, поступающую из осушительной или дренажной сети (на заболоченной или излишне увлажнённой территории), и отводят её в близлежащий водоём (реку, озеро, море) самотёком или с помощью насосных станций. Водопроводные каналы служат для подачи воды от источника водоснабжения к месту её потребления – промышленному району, городу, посёлку и т. п. Лесосплавные каналы устраиваются для сплава леса плотами обычно от мест его заготовки до лесосплавной реки или лесопильного завода. Лесосплавные каналы сооружаются также в районах гидроузлов для направления лесосплава в обход гидротехнических сооружений. Рыбоводные каналы служат для подачи воды на искусственные нерестилища, для соединения с рекой отдельных изолированных водоёмов (озёр), в которых водится рыба, для опреснения лиманов и т. п. Комплексные каналы сооружают для решения одновременно нескольких водохозяйственных задач.

   КАНÁЛ СВЯ́ЗИ, совокупность средств, обеспечивающих передачу сигнала между двумя пунктами системы связи. Каналы осуществляют связь непрерывно или в определённые промежутки времени, как, напр., каналы местной телефонной линии связи. Общие требования к параметрам канала определяются передаваемыми сигналами (телефония, звуковое вещание, телевидение, передача данных), видом передаваемых сигналов определяются и допустимые значения вносимых искажений и помех. На качество передачи влияют как частотные и временные характеристики канала в целом, так и нелинейные характеристики отдельных его элементов.

   КАНАЛИЗÁЦИЯ, комплекс инженерных сооружений, оборудования и санитарных мероприятий, обеспечивающих сбор и отведение за пределы населённых пунктов загрязнённых сточных вод, а также их очистку и обеззараживание. Применяются общесплавная и раздельная канализационная системы. При общесплавной системе все сточные воды (бытовые, производственные, дождевые) отводятся за пределы населённого пункта по одной общей сети труб и каналов. При раздельной системе слабо загрязнённые воды (дождевые и частично производственные) удаляют по одной системе труб и сбрасывают в водоёмы без дополнительной очистки, а бытовые и сильно загрязнённые производственные воды по другой канализационной сети подаются к очистным сооружениям.
   Отведение сточных вод по трубам применялось с древних времён. За 2.5 тыс. лет до н. э. в Египте уже существовали канализационные каналы, отводившие сточные воды за пределы дворцов. В 6 в. до н. э. в Риме был построен канал «клоака мaксима», частично используемый в современной канализационной системе Рима. В Средние века плотность населения росла, а санитарная обстановка ухудшалась. Гигиенические условия в городах были ужасающими. Городские улицы были загромождены высокими кучами мусора. Жители богатого немецкого города Аугсбурга, выходя на улицу, надевали поверх башмаков деревянные калоши. Передвигаться по городам в тёмное время суток было небезопасно: жители выливали из окон на улицу содержимое своих горшков. В некоторых городах муниципалитет пытался упорядочить эту процедуру. В Севилье (Испания) выливать горшки можно было только в 5 часов утра, а в Париже предписывалось, чтобы, перед тем как опорожнить горшок, выплёскивающий трижды крикнул: «Берегись!» Учащающиеся эпидемии, развивающаяся промышленность и соответственно увеличение объёма сточных вод обусловили необходимость развития канализации. Однако интенсивное строительство канализационных сетей в Европе началось лишь в 19 в. Первые канализационные системы были преимущественно общесплавными, при этом сброс происходил в водоёмы и реки, где шёл спонтанный процесс очищения. С годами количество сточных вод неизмеримо выросло. Теперь каждый большой город окружён системой очистных сооружений. И всё-таки недостаточно очищенные, отравленные промышленными отходами воды, сбрасываемые в естественные водоёмы и убивающие в них всё живое, – это бич нашего времени.

   КАНÁТНАЯ ДОРÓГА, установка для перевозки грузов в подвесных вагонетках, а также пассажиров в подвесных вагонах и креслах по натянутому между станциями (опорами) стальному канату. Канатные дороги строят в горной, пересечённой и труднопроходимой местности, а также в городах и посёлках для создания наиболее экономичных, кратчайших транспортных связей между различными объектами. По назначению различают грузовые, пассажирские и грузопассажирские канатные дороги; по устройству – двухканатные (один из канатов несущий, другой – тяговый) и одноканатные. Канатные дороги бывают с кольцевым движением, при котором вагоны перемещаются по двум параллельным канатам всегда в одном направлении, и с маятниковым – на каждом канате подвешено по одному вагону, совершающему возвратно-поступательное движение между конечными станциями.

   Вагон канатной дороги

   Первая грузовая канатная дорога (длиной 2 км) в России была построена в 1922 г. на Волховстрое. Грузовые канатные дороги в основном строятся двухканатными с кольцевым движением вагонеток по двум параллельным несущим канатам. Длина грузовых канатных дорог практически не ограничена (т. к. их могут образовывать последовательно соединённые самостоятельные секции длиной 10 км и более). Напр., канатная дорога «Кристенберг – Булиден» (Швеция), служащая для транспортирования руды, имеет протяжённость 96 км. Производительность грузовых канатных дорог достигает 650 т в час (иногда более). На строительстве различных объектов используются лёгкие стационарные и переносные, одноканатные и двухканатные дороги (длиной не более 2 км), с кольцевым и маятниковым движением вагонеток грузоподъёмностью до 500 кг.
   Первая пассажирская канатная дорога в России построена в 1963 г. Пассажирские канатные дороги строят двухканатными с кольцевым или маятниковым движением (одного или двух вагонов), а также одноканатными кресельными, гл. обр. на горнолыжных курортах и спортивных комплексах. Протяжённость таких дорог – до 12 км, подъём возможен на высоту до 3 км, скорость движения вагонов – 1.5—11 м/с. Для обеспечения безопасности дороги оборудуют ловительными устройствами, применяют два тяговых каната, используют гасители колебаний (для предотвращения боковых столкновений). Кроме подвесных канатных дорог, сооружают наземные канатные подъёмники, с помощью которых можно перемещать вверх по горному склону гружёные автомобили.

   КАНÓЭ, безуключинное спортивное судно без палубы для 1—10 человек, управляющих гребковыми вёслами стоя на одном колене. См. Гребные суда.

   КАРАВÉЛЛА, однопалубное трёх-, четырёхмачтовое судно 13–17 вв. с высокими надстройками на носу и корме, водоизмещением 20—400 т. См.Парусные суда.

   КАРБЮРÁТОР, прибор, создающий и дозирующий горючую смесь из распылённого жидкого топлива и воздуха для питания бензинового двигателя внутреннего сгорания. Работа простейшего карбюратора аналогична действию аэрозольного баллончика или пульверизатора. Во время такта впуска, когда в цилиндре возникает разрежение, атмосферный воздух засасывается через карбюратор, и в его смесительной камере создаётся интенсивный поток очищенного воздуха. Струя топлива поступает в смесительную камеру через распылитель и дробится в этом потоке на мельчайшие капли. Количество подаваемой смеси и, следовательно, развиваемая двигателем мощность регулируются поворотом дроссельной заслонки, которой управляет водитель, нажимая на педаль «газа». Топливо в распылитель поступает из небольшого резервуара – поплавковой камеры, куда оно закачивается топливным насосом из бака. Постоянство количества топлива в поплавковой камере обеспечивается автоматически с помощью поплавка и запорного клапана (иглы): при повышении уровня топлива поплавок всплывает и клапан закрывается. Ограничение расхода топлива, поступающего в смесительную камеру, обеспечивается жиклёром – втулкой с калиброванным проходным отверстием, через которое может протечь строго определённое количество топлива. Техническое состояние карбюратора существенно влияет на работу двигателя. Нарушение его регулировок приводит к ухудшению экономичности и динамических качеств автомобиля, а также к увеличению токсичности отработавших газов.

   Схема устройства простейшего карбюратора:
   1 – топливный бак; 2 – топливная камера; 3 – поплавок; 4 – запорная игла; 5 – дроссельная заслонка; 6 – жиклёр; 7 – смесительная камера; 8 – воздушная заслонка

   КАРДÁННЫЙ МЕХАНИ́ЗМ (кардан), [5 - по имени итальянского математика и врача Дж. Кардано (G. Cardano; 1501–1576)] шарнирный механизм, обеспечивающий вращение двух валов, расположенных под переменным углом относительно друг друга. Передача вращения обеспечивается жёстким карданом, в который входят два подвижных звена, или упругим карданом благодаря упругим свойствам специальных элементов. Последовательное соединение двух карданных механизмов называется карданной передачей. Карданные механизмы широко применяются в трансмиссиях автомобилей, тракторов и других транспортных машин для передачи движения от коробки скоростей или раздаточной коробки дифференциалу ведущего моста.

   Карданный шарнир:
   1 – вилка; 2 – опора для цапфы крестовины; 3 – крышка; 4 – крестовина

   КАРТ, спортивный микроавтомобиль для участия в соревнованиях, носящих название картинг. Конструкция карта предельно проста: стальная рама, на которой установлен двигатель, обычно мотоциклетный, сиденье пилота (водителя), органы управления, передняя и задняя оси с маленькими колёсами. Подвеска отсутствует, трансмиссия – цепная передача, иногда имеется коробка передач. Тормоза действуют только на задние колёса. В зависимости от двигателей карты подразделяются на группы: «Карты международных формул», «Карты международных классов», «Карты национальных классов», «Карты любительских классов». Технические требования к каждой из групп и порядок проведения соревнований устанавливаются Международной федерацией и национальными федерациями картинга. Трассы картинга отличаются сложной конфигурацией с большим числом поворотов. Длина трассы от 400 до 1200 м, ширина от 6 до 10 м, длина прямых участков не более 100 м. Большое распространение картинг получил как молодёжные соревнования. Многие ведущие пилоты гоночных автомобилей мирового класса начинали свою карьеру именно в картинге.

   Карт

   КÁРТЕР, неподвижная корпусная часть машин или механизмов (двигателей, редукторов, насосов и др.). Обычно имеет коробчатую форму. Служит опорой для рабочих деталей и защищает их от загрязнений. Напр., картер поршневого двигателя внутреннего сгорания служит опорой для коленчатого вала, рабочих цилиндров и других деталей. Нижняя часть картера (поддон) используется как резервуар для смазочного масла.

   КАРТÓН, материал, являющийся разновидностью бумаги и отличающийся от неё большей бумажной массой на единицу площади. Картон изготавливают на картоноделательных машинах. Технология получения картона аналогична выработке бумаги и включает в себя следующие основные операции: размол древесной массы, целлюлозы и макулатуры; отлив; прессование и сушка. Вырабатывают однослойные и многослойные картоны из размолотой волокнистой массы. Для внутренних слоёв обычно используют более дешёвые композиции, содержащие волокнистые материалы, макулатуру и немного целлюлозы; для внешних слоёв идёт сульфатная целлюлоза. По назначению различают картон упаковочный (для картонажного производства), полиграфический, обувной, строительный, электроизоляционный и др. К полиграфическим относятся картоны, используемые для изготовления книжных переплётов, билетов, паспарту, адресов, матриц для отлива стереотипов и т. п. Свойства картона оцениваются следующими общими техническими показателями: масса 1 мІ, толщина, влажность, а также специальными требованиями, необходимыми в том производстве, в котором его применяют. Напр., для полиграфического картона особенно важными являются впитывающая способность, смачиваемость, склеиваемость с другими материалами (фольгой, полимерными плёнками и др.). Картон, применяемый в электротехнических устройствах, должен обладать электроизоляционными свойствами; строительные картоны – иметь высокую прочность, поверхностную отделку, необходимую толщину, обеспечивающую шумоизоляцию, и т. д. Ряд специальных технических картонов должен удовлетворять таким требованиям, как, напр., термостойкость, влагонепроницаемость или, наоборот, фильтрующая способность.

   КÁРТРИДЖ, сменный функциональный элемент (узел, блок) какого-либо устройства. Напр., фильтрующая вставка в водоочистительных фильтрах, селеновый валик в ксерографическом аппарате, сменная красящая лента или баллон с чернилами на принтерах.

   КАРЬÉР, горное предприятие, добывающее полезные ископаемые открытым способом (с поверхности земли); по отношению к предприятию, добывающему уголь, применяют термин «разрез». Карьер представляет собой систему уступов. Верхние уступы обычно вскрышные и породные, а нижние – добычные: на них ведётся разработка полезных ископаемых, располагаются вывозные пути, организуется движение машин, перемещение буровых станков для образования взрывных скважин и т. п. При разработке пород применяются рыхлители, роторные и шагающие экскаваторы, погрузчики, дробильные агрегаты. Транспортирование полезных ископаемых и горной массы осуществляется автосамосвалами, железнодорожными составами, конвейерными системами, отвалообразователями и др. Открытый способ добычи полезных ископаемых известен с эпохи палеолита: в карьерах добывали мрамор, камень, песок и другие строительные материалы. В Древнем Египте первые карьеры были разработаны в связи со строительством пирамид. В кон. 20 в. этим способом добывалось до 95 % строительных горных пород, до 70 % руд, 20 % каменных углей, 90 % бурых углей. Масштабы добычи в карьерах достигают десятков миллионов тонн в год. Крупнейшие угольные и рудные карьеры с объёмом годовой добычи 20–50 и более миллионов тонн находятся в России, Канаде, Германии.

Карьер

КАРЬÉРНЫЙ ТРÁНСПОРТ, предназначен для перемещения и(или) транспортирования раздробленной горной массы в угольных и рудных карьерах, на разработках строительных материалов, при вскрытии месторождений полезных ископаемых. Выбор транспортных средств определяется гл. обр. характеристикой груза, расстоянием транспортировки, масштабом разработок и перспективой их развития. Первыми транспортными средствами на карьерных разработках были ручные тачки и конные колымаги. В кон. 19 в. была освоена вывозка полезных ископаемых в железнодорожных вагонах и на платформах, которые перемещал паровоз; в 1-й пол. 20 в. наряду с паровозами на карьерах для вывозки горной массы на небольшие расстояния использовались электровозы с вагонами-самосвалами. С 50-х гг. 20 в. для работы в карьерах стали применять большегрузные автосамосвалы и дизель-троллейвозы. Начиная с 60-х гг. на карьерах используют специальный железнодорожный транспорт – тяговые агрегаты, состоящие из электровоза с собственной дизель-генераторной установкой и моторных вагонов с электроприводом, питающимся от этой установки. Кроме того, широко применяются роторные экскаваторы, канатные дороги, скреперы, конвейеры и другие транспортные средства, объединяемые в комплексы непрерывного действия с автоматизированным дистанционным управлением. Перспективно использование комбинированных способов транспортирования (автомобильно-конвейерный), применение контейнерных поездов, гидротранспорта и т. д.

Вывоз горной массы тяговым агрегатом из карьера

КАТАПУЛЬТИ́РОВАНИЕ, принудительное покидание лётчиком (экипажем) самолёта, вертолёта или космического корабля. Применяется гл. обр. в военной авиации при аварийных ситуациях на летательном аппарате, а также использовалось в практике первых космических полётов при спуске космонавтов на Землю с помощью парашюта. При катапультировании лётчик покидает летательный аппарат вместе со своим креслом (оно имеет особую конструкцию и называется катапультным). Выброс кресла с лётчиком происходит в результате подрыва пиропатрона в стреляющем механизме. При этом автоматически сбрасывается фонарь с кабины (либо открывается специальный люк), кресло по направляющим рельсам выстреливается вверх (или вниз) и вбок под углом 15–30° к направлению полёта летательного аппарата и с помощью ракетного двигателя удаляется от него на безопасное расстояние. После этого выпускается парашют, лётчик отделяется от кресла и на парашюте спускается на землю.

Схема катапультирования

При выбросе кресла из кабины лётчик испытывает огромные перегрузки, нарастающие практически мгновенно (до 0.04 с) от взрыва пиропатрона и напора воздуха при больших скоростях полёта. Во избежание травм тело лётчика фиксируется в кресле в положении, при котором легче всего переносятся перегрузки. Кроме того, лётчики военных самолётов используют для полётов особое высотное снаряжение, защищающее их от резкого перепада давления и воздействия низких температур при катапультировании на большой высоте или при внезапной разгерметизации кабины. Впервые катапультирование в спасательных целях было использовано немецкими лётчиками во время 2-й мировой войны. Ныне оно является наиболее эффективным, а нередко и единственно возможным способом спасения лётчиков военных самолётов.

   Катапультное кресло

   КАТÓД, 1) электрод электровакуумного прибора или газоразрядного ионного прибора, служащий источником электронов, обеспечивающих проводимость междуэлектродного пространства в вакууме либо поддерживающих стационарность прохождения электрического тока в газе. В зависимости от механизма испускания (эмиссии) электронов различают термоэлектронные катоды, фотоэлектронные катоды (фотокатоды), холодные катоды и др. Термоэлектронные катоды эмитируют электроны при нагревании, а холодные катоды (напр., фотокатоды) не имеют специального подогрева. Основными характеристиками катодов являются эмиссионная способность (плотность тока эмиссии), эффективность (для термоэлектронных катодов – отношение тока эмиссии к мощности, затрачиваемой на нагрев), долговечность или срок службы (время работы катода, в течение которого он сохраняет свои параметры в пределах норм).
   2) Отрицательно заряженный электрод (полюс) источника тока (гальванического элемента, аккумулятора и др.).
   3) Электрод электролитической ванны, электрической дуги и некоторых других подобных устройств, присоединяемый к отрицательному полюсу источника тока. Движение электронов во внешней цепи направлено от анода к катоду.

   КАТÓК ДОРÓЖНЫЙ, прицепная или самоходная машина для уплотнения укатыванием грунтов, дорожных оснований, покрытий и т. д. В старину эта работа выполнялась вручную специальным приспособлением – трамбовкой. Современные катки делятся на катки статического действия и виброкатки. Рабочими органами катков статического действия являются цилиндрические вальцы (гладкие, кулачковые или решётчатые) или колёса с пневматическими шинами. Этот тип катков воздействует на уплотняемый материал статическим давлением, создаваемым собственным весом катка. Вибрационные катки воздействуют не только собственным весом, но и динамическим вибровоздействием. В результате вибрации частицы грунта приходят в движение и стремятся занять минимальный объём.

Самоходный дорожный каток

КАТУ́ШКА ИНДУКТИ́ВНОСТИ, катушка из одножильного (реже многожильного) изолированного провода, намотанного обычно на каркас из диэлектрика цилиндрической, тороидальной или прямоугольной формы; обладает значительной индуктивностью при относительно малой ёмкости и малом активном сопротивлении. Индуктивность катушки определяется её линейными размерами, числом витков обмотки и магнитной проницаемостью окружающей среды и проводников; изменяется от десятых долей микрогенри до десятков генри. Для увеличения индуктивности применяют магнитопроводы в виде сердечников из ферромагнитных материалов – электротехнической стали, пермаллоя, карбонильного железа, ферритов. В бескаркасных катушках индуктивности провод наматывают непосредственно на магнитный сердечник. В катушках индуктивности с сердечником значение индуктивности можно в небольших пределах изменять, вдвигая сердечник в катушку или выдвигая из неё. Катушка индуктивности, обмотка которой расположена на цилиндрической поверхности, называется соленоидом. Соленоид с железным сердечником во внутренней полости представляет собой электромагнит. Катушки индуктивности предназначены для разделения или ограничения электрических сигналов различной частоты, генерации магнитных полей, накопления магнитной энергии и используются в качестве одного из основных элементов в электрических фильтрах, колебательных контурах, трансформаторах, дросселях, реле, электромагнитах и др. Для получения сильных магнитных полей используются сверхпроводящие соленоиды, обмотка которых (выполненная из сверхпроводящего материала) охлаждается до криогенных температур.

   Катушка переменной индуктивности:
   1 – каркас; 2 – обмотка; 3 – выдвижной сердечник

   КÁФЕЛЬ, КÁФЛИ, то же, что изразцы.

   КАЯ́К, 1) гоночная байдарка, используемая для соревнований по водному слалому и сплаву по горным рекам.
   2) Одноместная промысловая лодка, распространённая у народов Севера. Набор корпуса делается из дерева или кости, обшивка – из шкур тюленя, моржа, морского льва, пропитана салом. В палубной части обшивки имеется отверстие для гребца, закрытое фартуком, который завязывается на его груди. Управляется каяк двухлопастным, реже однолопастным веслом.

   КВÁНТОВАЯ ЭЛЕКТРÓНИКА, область физики, занимающаяся изучением и разработкой методов и средств усиления и генерации электромагнитных колебаний на основе эффекта вынужденного излучения атомов, молекул и твёрдых тел. К квантовой электронике относятся все квантовые электронные приборы и устройства – молекулярные генераторы, квантовые усилители, оптические квантовые генераторы (лазеры) и другие, в которых используется вынужденное излучение. К квантовой электронике относится взаимодействие мощного лазерного излучения с веществом и применение его в устройствах преобразования частоты лазерного излучения. Важнейшей частью квантовой электроники является лазерная техника – совокупность технических средств генерации, преобразования, передачи, приёма и использования лазерного излучения. Практический интерес к квантовым генераторам света (лазерам) обусловлен тем, что они, в отличие от других источников света, излучают световые волны с очень высокой направленностью и высокой монохроматичностью (излучением волн одной частоты). Квантовые генераторы радиоволн отличаются от других радиоустройств высокой стабильностью частоты генерируемых колебаний, а квантовые усилители радиоволн – предельно низким уровнем шумов.
   В соответствии с законами квантовой механики электроны в атоме и, следовательно, атомная система могут находиться только в определённых энергетических состояниях, называемых энергетическими уровнями. Изменение внутренней энергии атомной системы сопровождается квантовым переходом с одного энергетического уровня на другой. При этом система излучает или поглощает порцию электромагнитной энергии – квант. Излучение квантов (соответствующее переходам электронов с верхних энергетических уровней на нижние) может происходить как самопроизвольно – в отсутствие внешнего поля (спонтанное излучение), так и вынужденно – в присутствии поля (вынужденное излучение). Поглощение же квантов (соответствующее переходам с нижних уровней на верхние) всегда является вынужденным. В результате вынужденных излучательных переходов первичная электромагнитная волна усиливается за счёт энергии квантов, тождественных этой первичной волне по частоте, фазе, направлению распространения и по характеру поляризации. Эта особенность вынужденного излучения позволяет использовать его для усиления и генерации электромагнитных волн. Когерентное (согласованное) усиление электромагнитной волны возможно только в случае, если число возбуждённых электронов (более высоких энергетических уровней) превышает число невозбуждённых (более низких энергетических уровней).
   Первый прибор квантовой электроники – молекулярный генератор на аммиаке был создан в 1955 г. одновременно в СССР Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым и в США Ч. Таунсом. В 1960 г. в США был создан первый лазер (оптического диапазона) на рубиновом кристалле и первый газовый лазер, а в 1962—63 гг. в России (Н. Г. Басов с сотрудниками) и в США – полупроводниковые лазеры. На основе лазеров возникли новые области науки и техники: нелинейная оптика, лазерная химия, лазерная технология, голография, лазерная медицина. Мощный направленный лазерный пучок, сфокусированный на поверхности любого вещества, способен расплавить и испарить его. Это явление лежит в основе многочисленных технологических применений лазеров. На основе лазеров развиваются оптоэлектроника, бесконтактные системы записи и считывания информации.

   КВÁНТОВЫЕ ЧАСЫ́ (атомные часы, молекулярные часы), устройство для точного измерения времени, содержащее кварцевый генератор, управляемый квантовым стандартом частоты. Роль маятника в квантовых часах играют атомы. Частота излучения атомов при переходе их с одного уровня энергии на другой регулирует ход квантовых часов. Эта частота настолько стабильна (погрешность 10—11 —10—13, или 1 секунда за несколько тысяч лет), что квантовые часы позволяют измерять время точнее, чем астрономические методы. Сигналы квантовых стандартов частоты имеют очень малую мощность и непосредственно не могут использоваться для приведения в действие часового механизма. Поэтому квантовые часы, кроме квантового стандарта частоты, содержат специальные усилители, обеспечивающие действие отсчётного устройства (вращение стрелок или смену цифр на табло) и выдачу сигналов точного времени.

   КВÁНТОВЫЙ ГЕНЕРÁТОР, устройство для генерирования когерентного электромагнитного излучения. Когерентность – это согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов, проявляющееся при их сложении, напр. при интерференции. Излучение квантового генератора, кроме монохроматичности (электромагнитного излучения одной частоты) и когерентности, обладает узкой направленностью и значительной мощностью. Квантовый генератор состоит из квантового усилителя и положительной обратной связи (резонатора). Активный элемент (рабочее вещество) помещается внутри резонатора. В качестве рабочего вещества в квантовых генераторах используют жидкости, газы, твёрдые диэлектрики и полупроводниковые кристаллы. Возбуждение рабочего вещества, т. е. подача энергии, необходимой для работы квантового генератора, осуществляется сильным электрическим полем, светом от внешнего источника, электронными пучками. Существуют квантовые генераторы для всех диапазонов длин электромагнитных волн. Квантовые генераторы радиодиапазона называются мазерами, квантовые генераторы оптического диапазона – лазерами. Первый мазер был создан в 1955 г. одновременно российскими учёными Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым и американцем Ч. Таунсом. Первый лазер создан в США в 1960 г. Т. Мейманом.

   КВÁНТОВЫЙ СТАНДÁРТ ЧАСТОТЫ́, устройство для точного измерения частоты колебаний или для генерирования колебаний с весьма стабильной частотой. Действие квантовых стандартов частоты основано на использовании квантовых переходов атомов, ионов или молекул из одного энергетического состояния в другое. Позволяет измерять частоту колебаний, а следовательно, их период с наибольшей по сравнению с другими устройствами точностью, что обеспечило его широкое применение в метрологии. Основой квантового стандарта частоты является устройство, позволяющее наблюдать избранную спектральную линию – квантовый репер. Квантовые стандарты частоты делятся на активные и пассивные. Активные стандарты частоты являются квантовыми генераторами, а пассивные стандарты частоты требуют применения внешнего источника излучения. Известны активные квантовые стандарты частоты с использованием молекул аммиака (молекулярный генератор), атомов водорода (водородный генератор), пассивные квантовые стандарты частоты с использованием атомов цезия (цезиевая атомно-лучевая трубка), активные и пассивные квантовые стандарты частоты с оптической накачкой паров цезия или рубидия. Стабильность частоты атомно-лучевого квантового стандарта частоты достигает 10—14. Квантовые стандарты частоты используются в навигации и службе времени в качестве эталонов частоты (времени).

   КВÁРЦЕВЫЙ ГЕНЕРÁТОР, маломощный генератор электрических колебаний высокой частоты, в котором колебательной системой служит кварцевый пьезоэлектрический резонатор или пьезоэлемент. Это пластинка, кольцо или брусок, вырезанные из кристалла кварца. При деформации кварцевой пластинки на её поверхностях появляются электрические заряды, величина и знак которых зависят от величины и направления деформации. Появление же на поверхности пластины электрических зарядов вызывает её механическую деформацию. Если частота приложенного к электродам напряжения совпадает с собственной механической частотой пластины, то возникает резонанс, который стабилизирует частоту генератора. Частота колебаний кварцевого генератора (от нескольких килогерц до нескольких десятков мегагерц) зависит от размеров кварцевого резонатора, упругости и пьезоэлектрической постоянной кварца, а также от того, как вырезан резонатор из кристалла. По сравнению с обычным электронным генератором кварцевый генератор обладает значительно более высокой стабильностью частоты генерируемых колебаний. В зависимости от возможности изменения частоты колебаний кварцевые генераторы делятся на простые (с неизменяемой частотой колебаний) и управляемые (с возможностью изменения частоты внешним воздействием), термокомпенсируемые и термостатированные (помещённые в термостат). Кварцевые генераторы с последующим преобразованием частоты колебаний (делением или умножением частоты) широко используются, напр., в цифровых наручных, настольных и настенных часах, персональных компьютерах и другой аппаратуре, где требуется высокая стабильность частоты электрических колебаний.

   КЕГЛЬ (кегель), размер литеры (буквы или знака) типографского шрифта, т. е. высота буквы обычно с просветами над и под ней (заплечиками), необходимыми для того, чтобы строки, составленные из литер, при печати не сливались. Измеряется специальной типографской единицей измерения – пунктом (1 пункт равен 0.376 мм). В России применяют шрифты следующих кеглей: бриллиант (3 пункта), диамант (4), перл (5), нонпарель (6), миньон (7), петит (8), боргес (9), корпус (10), цицеро (12), миттель (14), терция (16), парангон (18), текст (20).

   КÉМПИНГ, лагерь, специально оборудованное место отдыха для автотуристов. В отличие от обычного летнего лагеря, кемпинг обязательно имеет места для стоянки автомобилей, их мойки и технического обслуживания. Автотуристы живут в облегчённых летних домиках, собственных жилых автоприцепах или в палатках. В кемпинге проводят водопровод, оборудуют санузлы общего пользования, душевые кабины и места для приготовления пищи. Стоимость проживания здесь значительно ниже, чем в отелях или мотелях, что обеспечивает высокую популярность этого вида туристического сервиса.

   Кемпинг

   КЕРАМЗИТОБЕТÓН, наиболее распространённый вид лёгкого бетона, в котором крупным заполнителем является керамзит – пористый материал ячеистого строения с закрытыми порами. Для производства керамзита применяют легкоплавкие глины; при их обжиге происходят процессы размягчения материала с выделением газов и паров воды. Последние вспучивают частично расплавленную массу, образуя в ней поры. Полученный таким образом материал позволяет изготавливать пористые бетоны с плотностью 500—1800 кг/мі, называемые лёгкими. Вяжущим элементом керамзитобетона чаще всего служит цемент, но может быть и строительный гипс, и синтетические смолы, и др. Применяется керамзитобетон для теплоизоляции ограждающих конструкций и в несущих конструкциях, когда важно снизить их массу и стоимость, а также в судостроении для изготовления корпусов морских и речных судов.

   КЕРÁМИКА, неметаллические материалы и изделия, получаемые спеканием глин и их смесей с минеральными добавками, а также оксидов, карбидов, нитридов и др. Известна с эпохи неолита – первые находки датируются 8-м тыс. до н. э. (Иран).
   Наиболее древняя – оксидная керамика: пористая, естественно окрашенная однотонная терракота, цветная майолика, для повышения водонепроницаемости покрытая глазурью или эмалью. Относящийся к тонкой керамике фаянс, известный с времён Древнего Китая, получают из беложгущихся пластичных глин, каолина, кварца с добавлением полевого шпата, мела и доломита; изделия, содержащие более 10 % полевого шпата, называются полуфарфором. Имеет достаточно высокую пористость, плотность 1.9–2.4 г/смі и прочность на сжатие 60–80 МПа; проницаем для воды и газов. Состоит из кристаллической (кварц, муллит) и стекловидной фаз до 25 %, поэтому фаянс в тонком слое не просвечивает, а при ударе издаёт глухой, быстро затухающий звук. Из перемешанной керамической массы формуют изделия, высушивают и обжигают в печах при 1200–1800 °C, покрывают глазурью и снова обжигают при 1000–1150 °C. Рисунок на фаянс наносят до или после глазурования; если рисунок выполнен по глазури, то изделия обжигают три раза. Изготовляют из фаянса художественные, хозяйственные и строительные изделия, преимущественно облицовочные плитки. Фарфор отличается высокой плотностью (і 2.5 г/смі) и прочностью (350–700 МПа); не пропускает воду и газообразные вещества, термостоек, хороший изолятор. Стекловидной фазы в нём 55–80 %, поэтому в тонком слое фарфор просвечивает и при ударе издаёт тонкий, красивый долго не смолкающий звук. Сырьё – то же, что и для фаянса. Формуют изделия из тестообразной или измельчённой шихты на гончарном круге, прессованием или литьём, покрывают белой или цветной глазурью и обжигают при 900–950 °C (закрепление рисунка) и 1300–1400 °C (спекание черепка); если рисунок нанесён по глазури, то обжигают трижды.
   Техническую керамику получают спеканием оксидов, карбидов, нитридов и силицидов элементов IV и VI группы периодической системы. Карбидная керамика включает SiC, а также материалы на основе карбидов Ni, Nb, W. Используется в качестве конструкционных материалов, огнеупоров, для изготовления высокотемпературных нагревателей электрических печей и инструментов для металлообработки. Нитридную керамику на основе ВN, Аl, Si₃N₄, а также соединений, содержащих Si, Al, O, N (сиалонов) и Y, Zr, O, N, используют как конструкционные материалы, заменяющие жаропрочные сплавы, для изготовления инструментов, тиглей для плавки полупроводниковых материалов, СВЧ-изоляторов. Силицидная керамика (гл. обр. МоSi₂) характеризуется малым электрическим сопротивлением (до 200 мкОм·см), стойкостью в окислительной среде и расплавах металлов; из неё изготовляют электронагреватели, работающие в агрессивных средах. Из чистых фторидов, сульфидов, фосфидов и арсенидов металлов получают оптическую керамику, применяемую в ИК-спектроскопии. Композиционные материалы, содержащие металлы (сплавы) и один из видов керамики, называют керметами. Высокотемпературные керметы на основе Al₂O₃ —Cr, Al₂O₃ —ThO₂ —Cr – Мо, Al₂О₃ —W – Cr используют для изготовления деталей газовых турбин, электропечей, в ракетной технике, на основе композиций UO₂, Al – MgO – Ni, ThO₂ —Mo(W) – в атомных реакторах, электротехнике, электронной технике (для усиления катодной эмиссии), в качестве фрикционных материалов.

   Греческие керамические сосуды

   КЕРАМИ́ЧЕСКАЯ ПЛИ́ТКА, изделие, предназначенное для внутренней облицовки стен и полов в помещениях, гл. обр. с повышенной влажностью. Основные требования к керамическим плиткам – высокая прочность к истиранию, водо – и химическая стойкость, хорошие гигиенические свойства. В зависимости от назначения применяют плитки двух видов: для облицовки стен и для полов (метлахские). Для облицовки стен плитки бывают майоликовые и фаянсовые. Майоликовые плитки изготовляют из легкоплавких глин с помощью обжига. Лицевая поверхность их покрывается глазурью, а на тыльную сторону для лучшего сцепления с поверхностью наносятся бороздки. Затем плитки с глазурью обжигают вторично. Слой глазури придаёт плиткам высокие декоративные качества и водонепроницаемость. Фаянсовые плитки изготовляют из огнеупорных глин и кварцевого песка, формуют с помощью прессов, сушат, затем наносят глазурь на лицевую сторону и обжигают в печах. Метлахские плитки получают прессованием из тугоплавких или огнеупорных глин с последующим обжигом. Полы из них стойки к истиранию, водонепроницаемы, легко моются, долговечны. Недостатками керамических плиток являются большая теплопроводность, низкая сопротивляемость удару и небольшие размеры, что делает устройство полов очень трудоёмким.

   КЕРАМОГРАНИ́Т (керамический гранит), отделочный материал, название которого с итальянского переводится буквально как «каменно-фарфоровая керамика». Изготовление керамогранита является одной из новейших технологий в керамическом производстве, широкое применение которой началось в 1-й пол. 80-х гг. 20 в. в Италии. По способу производства керамогранит похож на керамику или фарфор, а по внешнему виду – на камень (гранит). Изготовляют его из смеси двух глин высокого качества с добавлением кварца, полевого шпата и натуральных красящих пигментов. Смесь прессуют под высоким давлением (более 500 кг/смІ), затем подсушивают и обжигают при очень высокой температуре (более 1200 °C). Сырьё при этом спекается, образуя монолит. В результате получается прочный непористый материал с рисунком на всю глубину. По своей сути этот процесс повторяет процесс образования натурального камня, но только в ускоренном виде. Керамогранит имеет очень низкое водопоглощение (ок. 0.05 %), ниже, чем у натурального камня; обладает повышенной стойкостью к истиранию, воздействию агрессивных сред, не меняет цвет и не выгорает на солнце. Выпускают керамогранит в форме плит разнообразных размеров, от небольших (20 5 20 см) до большеформатных (60 5 120 и 120 5 180 см). Применяется для покрытия полов любых жилых, общественных и административных зданий (незаменим в помещениях с интенсивным люд-ским потоком – аэропорты, супермаркеты и т. д.) и для отделки фасадов.

   КÉРНЕР, см. в ст. Разметка.

   КИБÁЛЬЧИЧ Николай Иванович (1853–1881), российский изобретатель, революционер-народоволец. Член народнического общества «Земля и воля», агент исполкома «Народной воли». Организовал типографию и динамитную мастерскую. Активно участвовал в подготовке покушения на царя Александра II. Был арестован, приговорён к смертной казни и повешен в Санкт-Петербурге. Находясь в тюрьме, разработал оригинальный проект реактивного аппарата для полёта человека в космос, в котором рассмотрел возможность использования порохового ракетного двигателя.

   Н. И. Кибальчич

   КИБЕРНÉТИКА, наука об управлении, связи и переработке информации. Основной объект исследования – кибернетические системы самой различной материальной природы: автоматические регуляторы в технике, компьютеры, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Слово «кибернетика» происходит от греческого kybernetiké – искусство управления. Термин был введён в 1948 г. математиком Н. Винером в книге «Кибернетика, или Управление и связь в животном мире и машине». Современная кибернетика состоит из ряда разделов, представляющих собой самостоятельные научные направления, такие, как теория информации, теория алгоритмов, теория автоматов, исследование операций, теория оптимального управления, теория распознавания образов. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основные технические средства для решения задач кибернетики – компьютеры. Возникновение кибернетики как самостоятельной науки связано с созданием в 40-х гг. 20 в. ЭВМ, а развитие кибернетики – с прогрессом электронной вычислительной техники и, в первую очередь, микроэлектроники. Важнейшие направления исследований – разработка и создание автоматических и автоматизированных систем управления, а также автоматических устройств и систем передачи, переработки и хранения информации. Техническая кибернетика – отрасль науки, изучающая технические средства и системы управления. Кибернетика является частью более общей науки, изучающей все аспекты получения, хранения, передачи и использования информации. В англоязычных странах она носит название «вычислительная наука» (computer science), а во франкоязычных странах и в нашей стране – «информатика» (informatique).

   КИНЕМАТÓГРАФ, комплекс устройств и методов, обеспечивающих съёмку и демонстрацию фильмов. Термин «кинематограф» впервые появился (и стал общепринятым) в его французском варианте – «синематограф», первоначально обозначавшем систему для съёмки и показа фильмов, разработанную в 1895 г. братьями О. и Л. Люмьер (Франция). С помощью своей системы братья Люмьер сняли первый в истории фильм (кинопрограмму); первый публичный киносеанс состоялся в Париже 28 декабря 1895 г. Программа включала несколько фильмов: «Выход рабочих с завода», «Прибытие поезда», «Политый поливальщик» и др. В России первый фильм был показан в московском летнем саду «Аквариум» 4 мая 1896 г.
   Появлению кинематографа предшествовал ряд изобретений, позволивших осуществить основные процессы, необходимые для воспроизведения сфотографированного движения: хронофотография, позволяющая получить на светочувствительной плёнке серию моментальных снимков последовательных фаз движения; проецирование изображения на экран (пучком расходящихся световых лучей); прерывистое передвижение киноплёнки при съёмке и последующем проецировании изображения на экран. Ближайшими предшественниками кинематографа были тахископ немецкого фотографа О. Аншюльца (1891), кинетограф американского изобретателя Т. Эдисона (1893), хронофотограф французского физиолога Ж. Демени (1894), паноптикон американского изобретателя У. Латама (1895) и др.
   Основные технические особенности кинематографа, отличающие его от других видов записи и воспроизведения движущихся изображений: 1) фиксация фаз движения объекта на киноплёнке в виде ряда последовательных фотоснимков (кадров киноизображения), в отличие, напр., от магнитной видеозаписи; 2) проекция движущегося изображения на большой экран, предполагающая, как правило, специальное помещение, – тем самым обусловливается возможность совместного просмотра фильма многими людьми одновременно. В системе братьев Люмьер сочетались все основные элементы кинематографа. К кон. 19 в. в Германии, Англии, Франции, США, России и других странах было создано несколько типов подобных систем, что способствовало распространению кинематографа и создало ему широкую известность. По мере развития и совершенствования техники съёмки и проецирования фильмов соответствующие приборы получили названия киносъёмочных и кинопроекционных аппаратов, а слово «кинематограф» чаще применялось к зрелищу, основанному на использовании кинотехнической аппаратуры, и к кинотеатрам, где проводился показ фильмов. Впоследствии оно стало употребляться для обозначения нового вида искусства – киноискусства, а также всех случаев применения кинематографа: в научных, производственных, просветительских и информационных целях.

   КИНЕСКÓП (приёмная телевизионная трубка), приёмный электронно-лучевой прибор для воспроизведения чёрно-белых или цветных телевизионных изображений. Первый кинескоп (чёрно-белого изображения) был разработан и изготовлен в 1931 г. американским инженером (русским по происхождению) В. К. Зворыкиным. Чёрно-белый кинескоп представляет собой герметичную вакуумированную стеклянную колбу с толстым (от 10 до 20 мм) дном, покрытым изнутри слоем особого вещества – люминофора. У первых кинескопов дно колбы (экран) было круглым, но очень скоро начали делать кинескопы с прямоугольным экраном. В горловине колбы размещается электронная пушка, излучающая поток электронов (электронный пучок), который с помощью фокусирующих электродов стягивается в тонкий, как игла, электронный луч, направленный на дно колбы. В том месте, где электронный луч падает на покрытый люминофором экран, возникает свечение, с наружной стороны экрана оно воспринимается как светящаяся точка. Яркость свечения зависит от интенсивности луча (энергии электронов): чем больше ток луча, тем ярче светится точка на экране.
   С внешней стороны, где горловина колбы переходит в конус, размещаются две пары катушек индуктивности – горизонтальная и вертикальная отклоняющие системы. Катушки создают два магнитных поля со взаимно перпендикулярными силовыми линиями. Под их влиянием электронный луч отклоняется в горизонтальном и вертикальном направлениях пропорционально силе токов, протекающих через катушки. Отклоняющая система работает так, что электронный луч, перемещаясь слева направо, как бы вычерчивает на экране светящуюся линию – строку. Закончив одну строку, луч смещается чуть ниже и чертит следующую строку. Так строка за строкой луч высвечивает всю поверхность экрана. Высветив последнюю строчку, он возвращается наверх, к первой строчке, и снова повторяет свой путь по экрану, и так 25 раз за 1 с. Благодаря инерционности зрения мы не замечаем, как перемещается светящаяся точка, а видим равномерно освещённый экран.
   При приёме телевизионного изображения ток луча (его интенсивность) меняется: на светлых участках изображения ток луча возрастает, на тёмных уменьшается. Соответственно изменяется яркость свечения участков экрана кинескопа. В результате, когда луч обежит весь экран, высвечивается картина, на которой светлые и тёмные места в точности повторяют рисунок передаваемого изображения.

   Схема устройства кинескопа:
   1 – стеклянная колба; 2 – горловина с электронными пушками; 3 – электронные лучи; 4 – экран; 5 – отклоняющая система

   Сложнее устроен цветной кинескоп. Как и чёрно-белый кинескоп, он представляет собой стеклянную колбу с горловиной, но в ней размещаются три электронные пушки, а экран покрыт пятнами (или полосами) люминофора различного свечения – красного, зелёного, синего. Размеры пятен (ширина полос) люминофора не превышают десятой доли миллиметра в диаметре. Пятна разного свечения собраны в чередующиеся группы по три пятна – триады. Отклоняющая система кинескопа перемещает все три луча (от трёх пушек) синхронно от одной триады к другой. При этом каждый луч отвечает за свой цвет и, попадая на триаду, вызывает свечение только своего пятна люминофора, например зелёного. Другие два луча вызывают свечение своих пятен – синего и красного соответственно. В цветном телевидении передаваемый телевизионный сигнал несёт не одно (как в чёрно-белом), а три одноцветных изображения одного и того же объекта. В цветном кинескопе каждое из этих изображений воспроизводится своим электронным лучом на своём люминофоре. В результате на экране одновременно высвечиваются три идентичных сливающихся одноцветных изображения, которые глаза телезрителей воспринимают как одно цветное изображение.

   КИНОПРОЕКЦИÓННЫЙ АППАРÁТ (кинопроектор), аппарат для демонстрации кинофильмов на экране. Его основные узлы: лентопротяжный механизм, обеспечивающий прерывистое (на один кадр) перемещение киноплёнки, проекционный объектив, формирующий увеличенное изображение кадра киноплёнки на проекционном экране, светооптическая система, обтюратор, особая заслонка, прикрывающая световой поток через кадровое окно на время перемещения киноплёнки на один кадр.
   Принцип действия кинопроекционного аппарата достаточно прост. При демонстрации фильма световые изображения кадров фильма одно за другим, непрерывной чередой переносятся (проецируются) объективом на экран. При периодической смене кадров с частотой 24 кадра в 1 секунду человек не замечает, как один кадр заменяется другим, и воспринимает чередование отдельных снимков как одно плавно изменяющееся изображение. На время смены кадров световой поток перекрывается особой заслонкой – обтюратором, и экран гаснет. Остановилась киноплёнка – заслонка открывается, и на экране появляется изображение очередного кадра. Световой поток создаётся светооптической системой, состоящей из источника света, конденсора и светоотражателя.
   Важнейшая характеристика любого кинопроекционного аппарата – величина полезного светового потока, от которого зависит яркость изображения на экране и его размеры. В аппаратах, устанавливаемых в кинотеатрах, применяют в основном дуговые электрические лампы, световой поток которых достигает 50 000 лм, и ксеноновые лампы накаливания со световым потоком до 15 000 лм. Все кинопроекционные аппараты в кинотеатрах оснащаются системами звуковоспроизведения: монофоническими (для показа обычных фильмов) или стереофоническими (для демонстрации широкоэкранных и широкоформатных фильмов).
   Кинопроекторы для 8-мм фильмов по сравнению с профессиональными кинопроекционными аппаратами имеют более простую конструкцию и существенно меньшие массу и размеры. Как правило, 8-мм фильмы демонстрируются с частотой кинопроекции 16–18 кадр/с. Полезный световой поток у них не более 100 лм. Почти все они не имеют звуковоспроизводящих устройств, при необходимости звуковое сопровождение фильма воспроизводится с помощью магнитофона. С появлением портативных видеокамер и видеомагнитофонов популярность 8-мм фильмов резко упала, и к сер. 70-х гг. 20 в. выпуск кинопроекторов для 8-мм фильмов практически прекратился.

   Схема кинопроекционного аппарата:
   1 – зеркальный отражатель; 2 – кинопроекционная лампа; 3 – конденсор; 4 – обтюратор; 5 – нижняя петля фильма; 6 – принимающая бобина; 7 – задерживающий зубчатый барабан; 8 – грейфер; 9 – кинопроекционный объектив; 10 – фильмовый канал; 11 – верхняя петля фильма; 12 – тянущий зубчатый барабан; 13 – подающая бобина

   КИНОСЪЁМОЧНЫЙ АППАРÁТ (кинокамера), аппарат для съёмки на движущуюся киноплёнку серии последовательных изображений (кинокадров) какого-либо объекта, из которых в дальнейшем монтируется кинофильм. Основные узлы: лентопротяжный механизм, обеспечивающий прерывистое (на один кадр) перемещение киноплёнки; съёмочный объектив, создающий изображение объекта на светочувствительном слое киноплёнки; обтюратор – особая заслонка в виде диска с секторным вырезом, предназначенным для периодического перекрытия световых лучей, идущих от объектива к киноплёнке, на время её перемещения; визир-оптическая система для наблюдения за объектом съёмки и выбора границ кадра.

   Схема киносъёмочного аппарата с зеркальным визиром:
   1 – съёмочный объектив; 2 – зеркальный обтюратор; 3 – коллективная линза; 4 – зеркало; 5 – визир-лупа; 6 – подающая кассета; 7 – тянущий зубчатый барабан; 8 – верхняя петля; 9 – кадровое окно; 10 – фильмовый канал; 11 – скачковый механизм; 12 – нижняя петля; 13 – задерживающий зубчатый барабан; 14 – принимающая кассета

   Различают киносъёмочные аппараты для съёмки широкоформатных фильмов на 70-мм киноплёнку, обычных и широкоэкранных фильмов на 35-мм киноплёнку, хроникальных, научных, учебных и любительских фильмов на 16-мм и 8-мм киноплёнку. Подобно фотоаппарату, кинокамера фотографирует объект на киноплёнку; каждый отснятый кадр – это своеобразный фотоснимок. Но, в отличие от фотоаппарата, кинокамера снимает кадр за кадром непрерывно с частотой 16 или 24 кадра в 1 секунду. В момент съёмки очередного кадра киноплёнка останавливается на определённый промежуток времени (выдержка), а затем скачком перемещается на один кадр и снова останавливается для следующего снимка. Таким образом на киноплёнке получается серия кадров, последовательно запечатлевших объект в разные моменты времени. Пока киноплёнка движется, она закрыта обтюратором, и световое изображение объекта не попадает на её светочувствительный слой. Когда киноплёнка останавливается, обтюратор открывается, и объектив «рисует» на ней изображение очередного кадра фильма. Время экспонирования в кинокамерах постоянно – определяется частотой киносъёмки (24 кадра/с – для 35-мм и 70-мм фильмов, 16 и 24 кадра/с – для 16-мм фильмов) и размером рабочего отверстия обтюратора. Поэтому экспозиция (количество освещения, необходимое для получения изображения на киноплёнке) регулируется за счёт изменения относительного отверстия объектива (изменением диафрагмы). Практически все современные кинокамеры оснащаются объективами с переменным фокусным расстоянием. Лентопротяжные механизмы снабжены электроприводом, за исключением 8-мм любительских кинокамер, имеющих пружинный привод. В некоторых киносъёмочных аппаратах (т. н. синхронных) одновременно со съёмкой осуществляется запись звука на магнитную ленту. Для съёмки 35– и 70-мм профессиональные кинокамеры устанавливают на специальные штативы, тележки, краны и т. п.; 16-мм кинокамеры – на штативах или держат на плече; 8-мм кинокамерами снимают с рук.

   Схема кинокамеры:
   1 – объектив; 2 – видоискатель с окуляром; 3 – приводной механизм; 4 – кадровая рамка; 5 – обтюратор; 6 – указатель израсходованной плёнки

   КИНОТÉХНИКА, отрасль техники, связанная с созданием технических средств производства, тиражирования и демонстрации кинофильмов; в узком смысле – совокупность технических средств, применяемых в кинематографии. Основывается на использовании оптики, фотографии, светотехники, механики, электроники и др. Основные технические средства кинематографии – киносъёмочный аппарат, киноплёнка, кинопроекционный аппарат. Другие технические средства, обеспечивающие весь комплекс работ по фильмопроизводству – от съёмки фильма до изготовления фильмокопий, – определяются гл. обр. техническими особенностями съёмки и демонстрации фильма (немого, звукового, чёрно-белого, цветного, широкоэкранного, панорамного, широкоформатного, стереоскопического, игрового, хроникально-документального, анимационного и т. д.).
   Наиболее сложны по технологии фильмопроизводства игровые (художественные) кинофильмы. При съёмках такого кинофильма, помимо киносъёмочного аппарата, используются киносъёмочные павильоны, декорации, осветительные приборы, звукозаписывающая и звуковоспроизводящая аппаратура, операторский транспорт (тележки, краны, специально оборудованные автомобили и другие транспортные средства), приспособления и оборудование для комбинированных киносъёмок, разнообразные устройства для создания звуковых и зрительных эффектов («дождя», «наводнения», «грозы», «взрывов» и т. п.), видеоконтрольные устройства и пр. Съёмки анимационных фильмов проводятся обычно в небольших залах (студиях), где размещаются мультипликационные станки, макетные стенды, специализированные киносъёмочные аппараты и другие приборы и устройства. Для обработки отснятой киноплёнки и монтажа кинофильма применяют проявочные машины, монтажные и звукомонтажные столы, трюк – машины (машины трюковой печати), кинокопировальные аппараты и др.
   Демонстрация кинофильмов осуществляется кинопроекционным аппаратом (стационарным в кинотеатрах или облегчённым, перевозимым в кинопередвижках) на светоотражающем экране, размеры, форма (соотношение сторон) и структура поверхности которого определяют возможность показа на нём обычных, широкоэкранных, широкоформатных, панорамных, стереоскопических фильмов. Звуковое сопровождение фильма (обычного и стереофонического звучания) воспроизводится громкоговорителями (размещёнными на стенах зала либо вынесенными к экрану в кинопередвижках) при помощи электронных усилителей звука. С 1980-х гг. в производстве игровых и анимационных кинофильмов стали широко применять видеокамеры, видеомагнитофоны, «электронный монтаж», видеоконтрольные устройства, персональные компьютеры и т. п. Обычные технические средства кинематографа в сочетании с видеотехникой и компьютерными технологиями позволяют воссоздавать на киноплёнке и кинопроекционном экране трюки и эффекты, вплоть до превращения чёрно-белых фильмов в цветные, практически недостижимые для традиционных способов и средств фильмопроизводства, что существенно расширяет художественно-творческие и производственно-технические возможности современного кино.

   КИРПИ́Ч, искусственный камень правильной формы (обычно параллелепипед размером 250 5 120 5 65 мм), сформированный из минеральных материалов и приобретший камнеподобные свойства после обжига или обработки паром. Является одним из самых древних искусственных строительных материалов. Уже в 3—2-м тыс. до н. э. в Египте, Индии, Месопотамии были известны постройки из обожжённого кирпича. В качестве минеральных материалов применяют легкоплавкие глины, содержащие 50–75 % кремнезёма (кирпич обыкновенный), и воздушную известь с кварцевым песком (силикатный кирпич). При производстве обыкновенного кирпича сначала из пластичной глиняной массы с помощью прессов штампуются прямоугольные брусы, из которых нарезаются кирпичи-сырцы; затем они сушатся, обжигаются и охлаждаются. Силикатный кирпич после прессования поступает в автоклав, где при высокой температуре (170 °C) и под давлением пара в (784.5 кПа) протекает химическая реакция между известью и песком, в результате которой образовавшиеся гидросиликаты срастаются с зёрнами песка в прочный камень. Области применения обыкновенного и силикатного кирпича несколько различны. Силикатный кирпич нельзя использовать для кладки фундаментов и цоколей, т. к. он менее водостоек, чем обыкновенный (глиняный). Не пригоден силикатный кирпич и для кладки печей, т. к. разрушается при длительном воздействии высокой температуры (происходит реакция дегидратации).

   КИСЛОРÓДНО-КОНВÉРТЕРНЫЙ ПРОЦÉСС, основной способ передела жидкого чугуна в сталь путём продувки в конвертере технически чистым кислородом. Использовать при производстве стали чистый кислород предложил в 1856 г. английский изобретатель Г. Бессемер. Первые в мире заводы по производству стали кислородно-конвертерным способом были построены в 1953 г. в городах Линце и Донавице (Австрия); во многих странах этот способ называют ЛД-процессом – по первым буквам названий этих городов. Кислородно-конвертерный процесс осуществляется в конвертере, футерованном доломитом, смешанным со смолой. Кислород под давлением более 1 МПа/мІ подаётся через горловину конвертера. С целью образования шлака, связывающего фосфор, в конвертер в начале плавки добавляют известь. Взаимодействуя с кислородом дутья, примеси чугуна (кремний, марганец, фосфор, углерод и др.) окисляются, выделяя значительное количество тепла, поэтому одновременно со снижением содержания примесей повышается температура металла, и он остаётся в жидком состоянии в течение всей плавки. Требуемое содержание углерода определяется по времени от начала продувки и по количеству израсходованного кислорода. Продувка обычно длится 15–22 мин. Кислородный конвертер обеспечивает экономичный способ получения стали повышенной прочности, отличающейся низким содержанием азота, серы и фосфора, высокой чистотой и однородностью.

   Кислородный конвертер в разрезе:
   1 – стальной кожух; 2 – сталевыпускное отверстие; 3 – механизм поворота; 4 – огнеупорная футеровка

   КИ́СТИ малярные, служат для нанесения окрасочных составов на оштукатуренные, деревянные, металлические и др. поверхности. Изготовляют их из щетины, конского волоса или смеси щетины и волоса. Лучшими считаются кисти из чистой полухребтовой щетины, на концах которой имеются т. н. флажки (тонкие волоски). По сравнению с другими кистями они более долговечны и производительны, т. к. забирают больше краски, которая хорошо задерживается и почти не стекает. В зависимости от назначения кисти бывают разных размеров и форм. Маховые кисти применяют, как правило, для окраски потолков и других больших поверхностей. Побелочные кисти рекомендуется применять вместо маховых для окрашивания меловыми и казеиновыми составами. Они шире и толще маховых, что позволяет получать более высокое качество окраски. Флейцы – плоские кисти с длинным, тонким и упругим волосом; применяют в основном для сглаживания свеженанесённой краски. Могут быть использованы и для окрашивания различных поверхностей с целью получения гладкого покрытия. Торцовки – кисти прямоугольной формы из твёрдой щетины; служат для обработки свежеокрашенной поверхности «под шагрень».
   а)

б)

в)

г)

   Малярные кисти
   а – маховая; б – побелочная; в – флейц; г – торцовка

   КИЯ́НКА, деревянный, пластмассовый или резиновый молоток с ровной ударной поверхностью. Используется для нанесения не слишком сильных ударов, напр., по ручке стамески или долота при долблении, для выравнивания и гнутья листового металла и т. п.

   КЛАВИАТУ́РА компьютера, набор клавиш, расположенных в определённом порядке на пульте (панели) компьютера и обеспечивающих ручной ввод текстовой и(или) числовой информации (как правило, с визуальным контролем на экране дисплея, монитора) и управление процессом её переработки. Важнейшими разновидностями являются цифровые клавиатуры в электронных микрокалькуляторах и буквенно-цифровые (или алфавитно-цифровые) в персональных компьютерах, ноутбуках. Большинство настольных персональных компьютеров имеют стандартную расширенную клавиатуру. Она содержит обычно 101 или 102 клавиши для ввода алфавитно-цифровой информации, управления работой системных и прикладных программ и перезагрузки компьютера. Портативные персональные компьютеры имеют клавиатуру уменьшенного размера (60–80 клавиш). Самая большая группа – алфавитно-цифровые клавиши – размещается в центре клавиатуры. Расположение буквенных и цифровых клавиш практически такое же, как у пишущей машинки. Объясняется это тем, что прообразом клавиатуры компьютера послужила именно пишущая машинка, изобретённая более 100 лет назад. Но расположение клавиш у неё оказалось настолько удобным, что его лишь с незначительными изменениями перенесли на клавиатуру компьютера. В верхнем ряду находятся функциональные клавиши (для задания конкретных функций). Клавиши с цифрами в правой части панели называют дополнительной клавиатурой (используются в некоторых компьютерных играх). Четыре клавиши со стрелками называют курсорными клавишами, с их помощью можно передвигать курсор по экрану монитора, прокручивать строчки текста. Кроме перечисленных, есть ещё несколько служебных клавиш, размещённых в разных местах клавиатуры. При нажатии той или иной клавиши генерируется сигнал (в цифровом коде размером в 1 байт), который переносит в центральный процессор компьютера букву, цифру, знак препинания или команду, соответствующие нажатой клавише. С системным блоком клавиатура обычно соединяется кабелем, но существуют и беспроводные клавиатуры.

Клавиатура персонального компьютера с «мышью»

КЛÁПАН, деталь или устройство для управления расходом газа, пара или жидкости в машинах и трубопроводах путём изменения площади проходного сечения. Клапаны используются для создания перепада давления (дроссельные клапаны), для предотвращения обратного потока жидкости (обратные клапаны), для частичного выпуска газа, пара или жидкости при повышении давления сверх установленного (предохранительные клапаны), для понижения давления и поддержания его постоянным (редукционные клапаны). Для герметичного отключения трубопроводов, технологических аппаратов, теплоэнергетических установок используют запорный и регулирующий клапаны.

   Клапан поршневого двигателя внутреннего сгорания

   КЛÉЩИ, рычажный инструмент в виде щипцов для захвата заготовок, извлечения, гнутья и откусывания забитых гвоздей, проволоки и т. п. Конструкция, форма и размеры клещей определяются их назначением. К наиболее распространённым типам клещей относятся острогубцы (кусачки), плоскогубцы, круглогубцы, пассатижи, специальные захватные, водопроводные и комбинированные клещи. Острогубцы (кусачки) служат для извлечения гвоздей, захвата, гнутья и откусывания проволоки, гвоздей. Плоскогубцы применяют для надёжного захвата и гнутья проволоки, листового металла при слесарных, электромонтажных и др. работах. Круглогубцы служат для загибания проволоки и др. операций. Пассатижи, как правило, совмещают в себе плоскогубцы, кусачки, отвёртку. Две выемки с зубцами служат для завёртывания металлических труб, соединительных муфт, гаек. Одна из ручек может заканчиваться лезвием отвёртки, другая – дыроколом. У пассатижей для электромонтажных работ ручки покрыты электроизоляционным материалом. Специальные захватные клещи, так же как и водопроводные, служат для монтажных и сантехнических работ. Комбинированные клещи совмещают в себе кусачки, молоток, гаечный ключ. На концах-рычагах расположены отвёртка, гвоздодёр, приспособления для открывания крышек с банок.
   а)

б)

в)

г)

д)

е)

   Клещи:
   а – острогубцы (кусачки); б – плоскогубцы; в – круглогубцы; г – пассатижи; д – специальные захватные; е – водопроводные

   КЛИШÉ, печатная форма высокой печати (или часть формы), предназначенная в основном для воспроизведения иллюстраций с изобразительных оригиналов. Основные разновидности клише: штриховые, служащие для печати штриховых иллюстраций, чертежей, и растровые – для печати тоновых иллюстраций (с рисунков акварелью, маслом или с фотографий).

   КЛУПП, см. в ст. Инструменты для нарезания резьбы.

   КНИГОПЕЧÁТАНИЕ, комплекс производственных процессов, целью которых является изготовление печатной продукции. Обычно этот термин используют при рассмотрении вопросов, связанных с историей появления печатного станка и первых печатных книг; в более широком смысле эти процессы относят к полиграфическому производству.

Типография 16 в. в Европе

Первые опыты книгопечатания предпринимались в Китае в 1041—48 гг. (Би Шэн). В Европе возникновение книгопечатания связывают с именем И. Гутенберга. В сер. 15 в. в Германии были выпущены первые книги с иллюстрациями, напечатанные с гравировальных досок. В России первая типография была создана в 1553 г. в Москве. В 1564 г. И. Фёдоров и П. Мстиславец напечатали первую, точно датируемую русскую книгу «Апостол». В 15–16 вв. создавались и развивались различные способы печати с использованием гравировальных досок; в нач. 17 в. появился способ глубокой печати, при котором применялись иллюстрационные печатные формы. В кон. 18 в. были предложены новые способы печатания с использованием торцовой гравюры на дереве и литографского камня. Новый этап книгопечатания связан с именем немецкого изобретателя Ф. Кёнига, который в 1810 г. создал печатную машину. В этот же период совершенствуются старые и разрабатываются новые способы печатания, создаются наборные машины; в 1822 г. патент на такую машину получил английский изобретатель У. Чёрч, в 1867 г. русский инженер П. П. Княгинский создал первый наборный автомат, в 1886 г. немецкий изобретатель О. Мергенталер запатентовал линотип (строкоотливную машину).

   Страницы одной из первых печатных книг

   В 1894 г. впервые была высказана идея фотонабора (Е. Порцельт, Венгрия), а уже через год была построена первая фотонаборная машина В. А. Гасиева. В кон. 19 в. появились принципиально новые печатные машины для глубокой и офсетной печати. В нач. 20 в. созданы автоматизированные поточные линии, печатающие машины стали оснащать электроприводом, контрольно-блокирующими и измерительными средствами. С 1960-х гг. начали применять компьютерный набор, который изменил технологию книгопечатания, в т. ч. изготовления иллюстрационных печатных форм. Широко используются в книгопечатании также достижения целлюлозно-бумажной и химической промышленности, позволяющие значительно улучшить внешний вид, прочность и красочное оформление изданий.

   КНИ́ЖНЫЙ БЛОК, см. в ст. Брошюрование.

   КÓВКА, способ получения изделий или заготовок посредством постепенного деформирования нагретых поковок до приобретения ими нужной формы и размеров. Формообразование происходит под действием многократных ударов, выполняемых вручную при помощи кузнечных инструментов (ручников и кувалд) или машинным способом – на молотах, в штампах. Основные операции ковки: осадка – уменьшение высоты заготовки и увеличение площади её поперечного сечения; высадка выполняется с целью создания местных утолщений (напр., образование заклёпок); раскатка – для увеличения наружного и внутреннего диаметра (напр., цилиндра с отверстием); прошивка – для получения полостей, углублений и др. Ковкой получают изделия массой до 200 т. С древности ковка была одним из основных способов обработки металла (холодная, а в дальнейшем горячая ковка в Египте, Месопотамии, в Иране в 4—3-м тыс. до н. э.). Древние металлурги Европы, Азии, Африки ковали сыродутное железо, медь, серебро и золото. Кузнецы пользовались особым почётом, а их искусство окружалось легендами. В Средние века кузнечное дело достигло высокого уровня: вручную отковывались оружие, инструменты, детали сельскохозяйственных орудий, решётки, замки и т. д. Традиции средневекового ремесла сохранились в народном искусстве вплоть до 19 в. В 15–19 вв. созданы многие замечательные кованые ограды, решётки, ворота, фонари (Версаль, Санкт-Петербург, Царское Село). Даже отдельные города специализировались в различных отраслях кузнечного ремесла: Дамаск, Милан, Астрахань, Тула – оружием, Ноттингем, Золинген – ножами и инструментами. Ковку применяют для улучшения качества и структуры металла, т. к. при проковке металл упрочняется, его структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение.

   КОДОСКÓП, то же, что графопроектор.

   КÓЖА ИСКУ́ССТВЕННАЯ, полимерный материал промышленного производства, применяемый вместо натуральной кожи для изготовления одежды, обуви, головных уборов, галантерейных и технических изделий. Эти изделия успешно конкурируют с изделиями из натуральной кожи и подчас превосходят их по некоторым показателям. Кожа искусственная классифицируется по назначению, структуре, способам производства и подразделяется на обувные резины, обувные и галантерейные картоны, мягкие искусственные кожи.
   Обувные резины используют в основном для изготовления деталей низа обуви (подошвы, подмётки, набойки). Они представляют собой высоконаполненную резину гл. обр. на основе синтетических каучуков. Обувные и галантерейные картоны получают из различных волокнистых материалов по технологии, заимствованной из производства бумаги и картона. Сырьём служит целлюлозное волокно, хлопчатобумажное и кожевенное волокно. Используется для изготовления внутренних деталей обуви, сумок и пр. Мягкие искусственные кожи получают обработкой основы (ткани, нетканые материалы, трикотаж, бумага) плёнкообразующими резиновыми клеями, латексами, пластикатами и др. Они хорошо имитируют натуральную кожу и по свойствам приближаются к ней. Ассортимент выпускаемых мягких искусственных кож чрезвычайно разнообразен.

   КÓЖА НАТУРÁЛЬНАЯ, вырабатывается из шкур животных. По назначению подразделяется на четыре класса: обувную, шорно-седельную, техническую и одёжно-галантерейную. К обувной коже относится кожа для низа и верха обуви. Кожа для низа обуви – жёсткий на изгиб и сжатие материал, вырабатываемый из шкур крупного рогатого скота, верблюжьих, свиных, морского зверя с применением различных дубящих веществ. Эту кожу используют для изготовления подошв, стелек и других деталей обуви. Кожа для верха обуви представляет собой мягкий, тягучий материал, обладающий достаточной воздухопроницаемостью и водонепроницаемостью.
   Шорно-седельная кожа служит для изготовления ремней, сумок, планшеток, кобур и т. п. Для их производства используют шкуры крупного рогатого скота и свиней. Из технической кожи вырабатывают детали к машинам и другим техническим изделиям (муфты, прокладки, манжеты и т. п.). Для этих целей служит кожа крупного рогатого скота. Одёжно-галантерейная кожа – мягкий, пластичный, тягучий материал, вырабатываемый из шкур овец, свиней, коз и прошедший обработку дублением. Ассортимент выпускаемых одёжно-галантерейных кож чрезвычайно разнообразен.

   КОКИ́ЛЬ, многократно используемая литейная форма. В зависимости от конфигурации отливки кокиль может состоять из двух или более частей. Различают кокили разъёмные или неразъёмные (вытряхные). Внешнюю поверхность кокиля образуют гнёзда кокиля, внутреннюю – формируют литейные стержни. Для приёма и распределения расплава внутри кокиля служит литниковая система. Метод литья в кокиль обеспечивает точность размеров отливок и получение их с мелкозернистой структурой и высокой плотностью благодаря ускоренному охлаждению.

   КОКС, искусственное твёрдое топливо, получаемое при нагревании до высоких температур (950—1150 °C) без доступа воздуха природных топлив или продуктов их переработки. В зависимости от вида сырья различают каменноугольный, электродный пековый и нефтяной кокс; основное количество кокса получают из каменного угля. Процесс коксования каменного угля был разработан отцом и сыном Абрахамом I и Абрахамом II Дерби в нач. 18 в. в Англии. Первая доменная плавка чугуна на коксе была осуществлена Абрахамом II Дерби в 1735 г. в Коулбрукдейле. Данное событие имеет важное значение в истории металлургии железа, с него берёт начало вся современная технологическая структура чёрной металлургии.
   Каменноугольный кокс применяют гл. обр. в доменном процессе. Он также используется в литейном производстве (литейный кокс), для агломерации руд, в химической промышленности, цветной металлургии и др. В состав каменноугольного кокса входят: нелетучий углерод (85–92 %), зола (6—14 %), летучие вещества (0.8–1.5 %) и сера (0.4–2.0 %). Влажность кокса зависит от способа его тушения и составляет: при мокром тушении (водой) 3–6 %; при сухом (азотом) – 0.4–0.8 %. Электродный пековый и нефтяной коксы имеют по сравнению с каменноугольным очень низкую зольность, как правило, не выше 0.3 % (до 0.8 % у нефтяного кокса). Они служат основным сырьём для производства электродов.

   КÓКСОВАЯ ПЕЧЬ (батарея), агрегат, в котором осуществляется коксование каменного угля. Первые коксовые печи (стойловые) стали применять в нач. 19 в. Они состояли из кирпичных стенок высотой до 1.5 м и длиной до 15 м, расположенных друг от друга на расстоянии 2–2.5 м. Загруженный в пространство между стенками уголь покрывали сверху и с торцов землёй и поджигали. Коксование продолжалось 8—10 дней. В сер. 19 в. были сконструированы пламенные коксовые печи с внешним обогревом. В 70-х гг. 19 в. коксовые печи стали оборудовать устройствами для улавливания химических продуктов из коксового газа. Современная коксовая печь состоит из камеры коксования, обогревательных простенков, расположенных по обе стороны камеры, и регенераторов. На верху камеры коксования предусмотрены загрузочные люки, с торцов камера закрыта съёмными дверями. Обогрев камеры осуществляется за счёт сжигания в вертикальных каналах простенков коксового, доменного или другого горючего газа. Период коксования одной угольной загрузки составляет 13–18 ч. По окончании коксования раскалённый кокс выталкивают из камеры через дверные проёмы коксовыталкивателем и охлаждают. Для компактности коксового цеха печи объединяют в батареи (до 80 печей в каждой) с общими для всех печей системами подвода отопительного газа, подачи угля, отвода коксового газа.

   КОЛЕБÁНИЯ КОНСТРУ́КЦИИ, состояние конструкции, при котором её точки совершают под действием переменных во времени сил прямолинейные возвратные движения (колебания). Колебания, возникающие при отсутствии непрерывно действующей силы, под влиянием какого-либо начального воздействия, называются собственными колебаниями конструкции. Если колебания возникают под непрерывным действием возмущающей силы (напр., порывов ветра), то они называются вынужденными. Величина собственных колебаний зависит только от характеристик самой конструкции (применяемых материалов, размеров перекрываемых пролётов, геометрии поперечного сечения и т. д.). Самое опасное для конструкции – явление резонанса, возникающее при равенстве или кратности частоты вынужденных и собственных колебаний. Резкое возрастание амплитуды колебаний при резонансе может вызвать разрушение конструкции. Первая катастрофа такого рода произошла в 1850 г. во французском г. Анже, когда по цепному мосту длиной 102 м шла в ногу рота солдат. Ритм их шагов совпал с частотой собственных колебаний моста, и мост начал раскачиваться с такой силой, что цепи лопнули, и солдаты упали в воду вместе с мостом, большинство из них утонуло. С тех пор во всех армиях мира перед входом на мост подаётся команда: «Сбить шаг!» Испытания и расчёт конструкций на колебания с целью их уменьшения – неотъемлемая составная часть проектирования строительных конструкций.

   КОЛЁСНАЯ ПÁРА, основной элемент ходовой части вагона и локомотива. Специфическая особенность железнодорожных колёс – жёсткое соединение двух колёс одной осью, что предотвращает их сход с рельсов. Кроме того, для предупреждения соскальзывания с рельса каждое колесо имеет с внутренней стороны обода небольшой гребень – реборду, а для лучшего контакта с рельсом поверхность обода колеса делается слегка конической. Такое колесо было предложено в 1776 г. английским механиком Джессопом. Тележки с такими колёсами могли катиться только по рельсу. Это изобретение как бы отделило железнодорожный транспорт от всякого другого.

   КОЛЕСÓ, диск или обод со спицами, вращающийся на оси. Колесо было одним из самых гениальных изобретений человека, так как в природе нет аналога, который мог бы послужить его прототипом. Самое древнее колесо обнаружено на территории нынешней Болгарии; с помощью радиоактивного анализа установлен примерный его возраст – ок. 6 тыс. лет. С изобретением колеса начался новый этап развития техники. Появились простейшие машины: черпаковое колесо для поливки полей, водоподъёмное колесо (нория) для подачи воды на более высокий уровень, водяная мельница для размола зерна, повозки, боевые колесницы и т. п. Колесо было открытием, благодаря которому стало возможным создание многих машин и технологий, определивших переход от ручного труда к механизированному производству.

   КОЛЛÉКТОРНАЯ МАШИ́НА, электрическая машина (генератор, двигатель), у которой обмотка ротора соединена с коллектором. Коллектор состоит из ряда медных пластин, закреплённых на поверхности короткого цилиндра, насаженного на вал ротора. Пластины электрически изолированы друг от друга и от ротора. К пластинам, расположенным диаметрально относительно оси ротора, присоединены концы одного или нескольких витков обмотки ротора. Через эти пластины и прилегающие к ним две угольные контактные щётки ток из электрической сети поступает в виток обмотки ротора, приводя его во вращение. При вращении ротора угольные щётки соприкасаются с чередующимися парами пластин коллектора, в результате обеспечивается непрерывная подача тока в обмотки ротора.
   Различают коллекторные машины постоянного и переменного тока. Коллекторные машины постоянного тока достаточно широко распространены, но наличие коллектора ограничивает их мощность до нескольких мегаватт и напряжение до 1.5 кВ. Коллекторные машины переменного тока (коллекторные асинхронные двигатели) применяются значительно реже бесколлекторных, гл. обр. в электроприводе с возможностью регулировать частоту вращения ротора в широких пределах и в тех случаях, когда требуется получение больших угловых скоростей при питании током промышленной частоты 50 Гц (напр., однофазные двигатели малой мощности в бытовых электроприборах, электроинструменте). Коллекторный генератор переменного тока позволяет регулировать частоту тока независимо от частоты вращения ротора генератора. В этом качестве коллекторный генератор используется как преобразователь частоты. Коллекторные преобразователи частоты входят в состав двух или более электрических машин, связанных между собой механически и(или) электрически, с целью плавного и экономичного регулирования частоты вращения электродвигателя (обычно асинхронного) в нереверсивных электроприводах средней и большой мощности. К нач. 21 в. коллекторные преобразователи практически вытеснены полупроводниковыми преобразователями частоты.

   КОМÁНДА В ВЫЧИСЛИ́ТЕЛЬНОЙ ТÉХНИКЕ, указание, записанное на машинном языке конкретной вычислительной машины (компьютера) и определяющее её действия при выполнении отдельной операции или части вычислительного процесса. Команда представляет собой имя программы, запускаемой на выполнение, а в языке программирования – элементарную инструкцию программы. В дисковой операционной системе (DOS) строка, в которой пользователь видит приглашение, называется командной строкой. В ней он может набрать с клавиатуры компьютера команду. Обязательная часть команды – имя программы, которую надлежит выполнить системе, напр. DIR. Некоторые программы нуждаются в дополнительной информации (параметрах). Такой информацией может быть, напр., имя файла, с которым надлежит работать программе, или условный текст, обозначающий режим работы программы. В операционной системе Windows команды помимо клавиатуры можно подавать с помощью «мыши», помещая курсор на соответствующей пиктограмме и нажимая на левую или правую кнопку «мыши».

   КОММУНÁЛЬНЫЕ МАШИ́НЫ, машины, применяемые для очистки и содержания территории населённых пунктов, общественных зданий, стирки белья, химчистки одежды и т. д. Для круглогодичной уборки тротуаров и дорог используют подметальные, поливомоечные, снегоуборочные и тротуароуборочные машины. В зимний период на улицы городов и магистралей выходят специальные антигололёдные машины, предназначенные для обработки покрытий дорог составами, препятствующими образованию льда. Гидродинамические, вакуумные и илососные машины очищают водосточные и канализационные сети, колодцы, устраняют в них аварийные засоры; очистка производится струями воды высокого давления или с помощью вакуумного насоса. К коммунальным машинам относят и мусоровозы, и пожарные автомобили, и аварийно-ремонтные (водопроводные, газовые, электротехнические, для разборки завалов и т. д.) машины, и автоподъёмники для выполнения работ по обслуживанию электротехнических сетей, и ремонтёры дорог (для ямочного ремонта асфальтобетонных покрытий). Для стирки и чистки белья, одежды и пр. используют стиральные автоматы, гладильные машины и прессы, сушильно-гладильные машины для химчисток и т. д. Класс коммунальных машин непрерывно развивается, появляются новые и модернизируются хорошо известные машины. Так, в последнем десятилетии 20 в. на улицах городов появились маленькие машины-пылесосы для уборки мусора.

   Подметально-уборочная машина

   КОМПÁКТ-ДИСК, оптический диск для записи и хранения звуковой информации, представленной в цифровой форме. Первые разработки прообраза компакт-диска фирмы Филипс (Нидерланды) относятся к 1977 г. Причём первоначально компакт-диски предназначались для записи видеосигналов. Проигрывают компакт-диски на специальных проигрывателях. См. Лазерный проигрыватель.

   КОМПОЗИЦИÓННЫЕ МАТЕРИÁЛЫ (композиты), конструкционные материалы, состоящие из двух или более разнородных компонентов, объединённых одной основой (связующим или матрицей). Матрица может быть полимерной (эпоксидные, фенолоформальдегидные, полиэфирные смолы), металлической (сплавы Al, Mg, Ni, Cu, Ti), углеродной, керамической и др.; компоненты, или наполнители, – волокнистыми (нити, жгуты, короткие резаные волокна, нитевидные кристаллы), слоистыми (плёнки, пластинки, бумага), тонкодисперсными (металлические или керамические мелкодисперсные частицы). Матрица обеспечивает монолитность материала, передаёт наполнителю механическую нагрузку, определяет химические и теплотехнические свойства всего материала. Наполнители принимают на себя механическое напряжение, возникающее при работе композита, и тем самым определяют его механические свойства, гл. обр. прочность, твёрдость или жёсткость. Наиболее распространены материалы с полимерной матрицей, упрочнённые стеклянными (стеклопластики), углеродными (углепластики), органическими (органопластики), борными (боропластики) и другими волокнами или нитевидными кристаллами. Высокой прочностью и жаростойкостью отличаются металлические материалы, армированные углеродными или борными волокнами, стальной, молибденовой или вольфрамовой проволокой. Углеродные материалы армируют углеродными волокнами, керамические – жаростойкими волокнами из карбида кремния или углерода.
   Физико-механические свойства композитов зависят как от количества упрочняющих частиц, так и от их взаимного расположения (ориентации). Часто используют материалы, состоящие из нескольких матриц (полиматричные) или наполнителей различной природы (гибридные), отличающиеся прекрасными эксплуатационными характеристиками. Так, напр., прочность на растяжение магниевого композита, упрочнённого волокнами нержавеющей стали, повышается в 5 раз, а удельная прочность – почти в 3 раза; медь, армированная волокнами вольфрама, может более 1500 ч работать при 400 °C; серебро, упрочнённое дисперсными частицами или нитевидными кристаллами оксида алюминия, в 3–4 раза прочнее чистого металла.
   Металлические композиционные материалы изготовляют, пропитывая каркас из армирующих волокон наполнителя расплавом металла под давлением, совместным прессованием или прокаткой волокон с металлической фольгой при повышенной температуре. Полимерные композиты получают пропиткой наполнителя расплавом полимера с последующим прессованием, прокаткой или экструзией при повышенной температуре и давлении. Используют также методы порошковой металлургии, смешивая шихту из наполнителя и гранул полимера и подвергая затем эту массу спеканию, горячему прессованию или прокатке. Керамические композиты армируют непрерывными волокнами SiC, а также металлическими и керамическими дисперсными частицами. Спеканием измельчённых компонентов в атмосфере инертного газа или в вакууме получают материалы с повышенной прочностью на изгиб, отличающиеся высокой стойкостью к окислению при высоких температурах. Композиты с керамической матрицей из оксидов Al, Be, Mg, карбидов W, Ti и наполнителями из дисперсных частиц тугоплавких металлов (т. н. керметы) огнеупорны при очень высоких температурах (до 2000 °C), прочны при повышенной нагрузке, стойки в химически агрессивных средах.
   Композиционные материалы широко используют в качестве конструкционных, теплозащитных, режущих, износостойких, электротехнических и других материалов в строительстве, машиностроении, атомной и металлургической промышленности.

   КОМПЬЮ́ТЕР, то же, что электронная вычислительная машина; термин, получивший распространение в русскоязычной научно-популярной и научной литературе (гл. обр. после изобретения персонального компьютера), является транслитерацией английского слова computer, что означает «вычислитель».

   КОМПЬЮ́ТЕРНАЯ АНИМÁЦИЯ, см. в ст. Анимация.

   КОМПЬЮ́ТЕРНАЯ ГРÁФИКА, ввод, вывод, отображение, преобразование и редактирование графических объектов под управлением компьютера. Компьютер является мощным и удобным средством для создания и редактирования графических изображений при оформлении печатных изданий, писем, рекламы, ретушировании и обработке фотографий и т. д. Простые графические редакторы позволяют создавать рисунки двухмерных объектов, закрашивать поверхности в различные цвета, применяя плавные переходы, наносить текст на рисунок, имитировать такие художественные средства, как пульверизатор, перо переменной толщины и т. п. Более сложные графические редакторы позволяют создавать множество специальных эффектов: показывать объёмность и перспективы отдельных объектов, оттенение, деформацию, увеличение части рисунка, преобразование и корректировку цветов, плавный переход одного изображения в другое. Существуют библиотеки стандартных изображений и заготовок, с помощью которых можно быстро подготовить необходимый рисунок. Можно использовать для работы отсканированный рисунок или фотографию.

   КОМПЬЮ́ТЕРНАЯ СЕТЬ, совокупность компьютеров, связанных каналами передачи информации, необходимого программного обеспечения и технических средств, предназначенных для организации распределённой обработки информации. В такой системе любое из подключённых устройств может использовать её для передачи или получения информации. В зависимости от размеров различают локальные и глобальные компьютерные сети. Локальные компьютерные сети обычно охватывают компьютеры одной организации или предприятия и не выходят за пределы одного здания, территории. Глобальные компьютерные сети обеспечивают соединение большого числа компьютеров на огромных территориях, охватывающих целые регионы, страны и континенты, использующие для передачи информации оптоволоконные магистрали, спутниковые системы связи и коммутируемую телефонную сеть. Ярким примером объединения глобальных и локальных сетей в единое сообщество сетей является Интернет.

   КОМПЬЮ́ТЕРНЫЙ ВИ́РУС, компьютерная программа, способная без ведома пользователя и вопреки его желанию самопроизвольно размножаться и распространяться, нарушая работоспособность программного обеспечения компьютера (отсюда его название по аналогии с болезнетворным вирусом). Впервые появился в нач. 1980-х гг. в США. Существует несколько сотен разновидностей компьютерных вирусов. Они делятся на программные (которые способны заражать файлы), загрузочные (прячущие свой код в дискете или жёстком диске), текстовые (поражающие документы в формате WinWord), троянские (создающие программы с «интересными» названиями, запуск которых приводит к заражению компьютера) и комбинированные (сочетающие различные способы заражения). По внешнему виду, помимо обычных вирусов (которые видны в файле), существуют вирусы-невидимки, использующие особые приёмы маскировки, так что при просмотре заражённой программы на уже «больном» компьютере файл кажется чистым. Вирусы бывают неопасные (просто тиражирующие себя и, быть может, забавляющиеся звуковыми и видеоэффектами) и опасные (шифрующие диск, стирающие файлы или просто содержащие ошибки, которые могут привести к искажению или потере информации).
   Чтобы избежать вирусного поражения, необходимо использовать программное обеспечение из надёжных источников (в идеале – только лицензионных), регулировать состояние наиболее важной информации в компьютере (по возможности – с созданием резервных копий на дискетах, магнитной ленте или оптическом диске), периодически проверять все вновь поступающие на дисках или по сети программы и файлы каким-нибудь надёжным антивирусом или их комплектом. Набор качественных антивирусных программ неизменно пополняется по мере появления всё новых и новых вирусов. Пользователь должен периодически обновлять эти программы через сеть Интернет. Популярными антивирусными программами являются комплект АО «ДиалогНаука» (Doctor Web), Norton Antivirus и Antiviral Toolkit Pro (Лаборатория Касперского).

   КОНВÉЙЕР (транспортёр), машина непрерывного действия для перемещения насыпных и штучных грузов. Конвейер представляет собой устройство в виде грузонесущего элемента – ленты, цепи с ковшами, пластинчатого полотна и т. п., которые являются тяговыми органами и совершают движение, общее с перемещаемым грузом, или в виде роликов, винта, совершающих раздельное с грузом движение (конвейеры без тягового органа). Конвейеры имеют электрический или пневматический привод, либо груз перемещается под действием силы тяжести (гравитационные конвейеры). В зависимости от условий использования конвейеры бывают напольные или подвесные. Напольные конвейеры могут быть стационарными, передвижными или переносными.
   Конвейеры применяют в технологических процессах практически в любом производстве. В зависимости от особенностей перемещаемых грузов выбирается тип конвейера. Наиболее универсальным является ленточный конвейер для транспортировки сыпучих материалов (напр., руды, угля) и для перемещения штучных грузов (на складах, в портах, магазинах и т. п.). Пластинчатые конвейеры распространены на промышленных предприятиях, где с их помощью перемещают тяжёлые, острокромчатые, горячие заготовки. Для подачи сыпучих грузов часто используют скребковые конвейеры, которые могут иметь сложную конфигурацию (трассу), напр. при перемещении заготовок из одного цеха в другой. На сборочных работах находят применение люлечные и тележечные конвейеры. Проблема комплексной механизации складских работ решается с помощью подвесных конвейеров. Винтовые конвейеры незаменимы в условиях производства, где используются пылевидные материалы, т. к. они перемещаются винтом в закрытом жёлобе. В заготовительных цехах предприятий широко применяют роликовые конвейеры для транспортировки различных заготовок, комплектующих изделий. Первые применения конвейеров в промышленности в Европе известны с 16–17 вв. В России впервые конвейер (песковоз) появился на золотых приисках Алтая в 1861 г. Использование конвейеров является одной из характерных черт развитого промышленного производства.

   Стационарный конвейер

   КОНДЕНСÁТОР ТЕПЛОТЕХНИ́ЧЕСКИЙ, теплообменник для перевода вещества из газообразного (или парообразного) в жидкое или кристаллическое состояние. Применяют в тепловых и холодильных установках (для конденсации рабочего тела), в испарительных установках химической и пищевой промышленности (для получения дистиллята, разделения смесей паров) и т. д. Конденсатор является неотъемлемой частью паротурбинной установки тепловой электростанции. Пройдя все ступени турбины, отработанный пар попадает в конденсатор, в котором он охлаждается и превращается в воду – конденсируется. При этом в конденсаторе образуется разрежение (вакуум), а разность давлений свежего и отработавшего пара увеличивается, что приводит (так же как в паровой машине) к увеличению мощности турбины. Конденсатор имеет вид сосуда с большим количеством трубок внутри. Охлаждающая вода проходит по этим трубкам, омываемым снаружи паром. При этом она забирает тепло у пара, охлаждает его и заставляет конденсироваться. Вода из конденсатора (конденсат) снова поступает в паровой котёл.

   КОНДЕНСÁТОР ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, устройство, состоящее из двух или более проводящих электродов (обкладок), разделённых слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Обладает способностью собирать и удерживать электрические заряды на обкладках при подключении к ним источника тока. Изобретателем конденсатора считают Э. фон Клейста (Германия, 1745 г.). В России простейшие конденсаторы начали использовать в своих опытах с атмосферным электричеством М. В. Ломоносов и Г. В. Рихман (1752). Обкладки конденсатора изготовляют обычно из различных металлов, полупроводников или электролитов. Количество заряда, сосредоточенное на обкладках конденсатора, отнесённое к единице приложенного к ним напряжения, называется ёмкостью конденсатора. Этот параметр можно изменять, изменяя геометрию конденсатора (напр., взаимным перемещением обкладок). Конденсаторы часто соединяют в батареи, тогда при параллельном соединении общая ёмкость батареи Сб = C₁ + С₂ + … + Сn, при последовательном соединении Сб = 1/(1/C₁ + 1/С₂ + … + 1/Сn), где C₁, С₂, … Сn – ёмкости отдельных конденсаторов. В качестве элемента с сосредоточенной ёмкостью конденсаторы применяются в радиотехнике, электротехнике и электронике. В качестве накопителей энергии конденсаторы могут быть использованы в устройствах для пуска двигателей внутреннего сгорания в тяжёлых условиях, для получения мощных электрических разрядов в научных исследованиях и др. Ёмкость конденсаторов измеряется в фарадах (чаще в долях фарады – микро – или пикофарадах); выпускаются конденсаторы ёмкостью от нескольких десятков пикофарад до нескольких микрофарад.

   КОНДИЦИОНИ́РОВАНИЕ ВÓЗДУХА, создание и автоматическое поддержание в закрытых помещениях, транспортных средствах и т. п. определённых параметров воздушной среды (температуры, относительной влажности, состава, давления и т. д.). В отличие от вентиляции, системы кондиционирования воздуха позволяют получать в помещениях необходимые микроклиматические условия в любое время года: в тёплый период они охлаждают воздух, в холодный – подогревают. Кондиционирование воздуха начало широко применяться в США с 1922 г. в кинотеатрах. Ныне системы кондиционирования предусматриваются в жилых, общественных и административных зданиях, на транспорте, в производственных помещениях.

   КОНДРАТЮ́К Юрий Васильевич (настоящие имя и фамилия Александр Игнатьевич Шаргей) (1897–1941), один из пионеров теоретической космонавтики и ракетной техники; проводил исследования во многих областях науки и техники, в т. ч. разработал проект первой в России ветроэнергетической установки. Автор известной во всём мире книги «Завоевание межпланетных пространств» (1929). В ней Кондратюк рассматривал все этапы полёта космического корабля и описывал, что происходит с кораблём и экипажем в пути. Он считал, что при возвращении на Землю экипаж должен находиться в аппарате-кабине, отделяемой от ракеты. Именно это предположение учитывается сегодня в космонавтике. Погиб на фронте во время Великой Отечественной войны.

   КÓНКА, основной вид общественного городского транспорта в кон. 19 – нач. 20 в. Представляла собой специальный вагон, движущийся по рельсам, который тянули лошади. В России первые железнодорожные линии с конной тягой появились в окрестностях Санкт-Петербурга в 1854 г. Для этого был уложен рельсовый путь и построены открытые вагоны, которые тянула пара лошадей, управляемых извозчиком. В Москве экипажи конки начали курсировать в 1872 г. в дни открытия Политехнической выставки. В 1875 г. было создано первое в России Общество конно-железных дорог, построившее к 1885 г. в Москве линии конки по Бульварному и Садовому кольцу, от центра – в Бутырки, Дорогомилово, на Воробьёвы горы. В 1900 г. сеть городской конки в Москве составляла 90 км. Вагончики конки были с открытым или закрытым верхом, часто двухэтажными (с империалом). В нач. 20 в. конка в Москве и других больших городах была вытеснена более удобным рельсовым транспортом – трамваем.

   Конка

   КОНСТРУКЦИÓННЫЕ МАТЕРИÁЛЫ, материалы, используемые для изготовления конструкций, воспринимающих силовую нагрузку (деталей машин и механизмов, зданий, транспортных средств, приборов, аппаратов и т. п.). Подразделяются на металлические (металлы и сплавы), неметаллические (дерево, стекло, керамика, пластмассы, резина, бетоны, огнеупоры, горные породы) и композиционные материалы.

   КОНТÁКТНАЯ СЕТЬ, провода, конструкции и оборудование, с помощью которых электрическая энергия от тяговых подстанций передаётся через токоприёмники к тяговым двигателям электровозов и моторных вагонов электропоездов. Напряжение в контактной сети используется либо 27.5 кВ (переменного тока), либо 3.3 кВ (постоянного тока). Для непрерывного питания электродвигателей во время движения поезда токоприёмник электровоза должен иметь постоянный и надёжный контакт с питающим контактным проводом – главным элементом контактной сети; вместе с несущим тросом, к которому он подвешен с помощью струнок и растяжек, контактный провод составляет контактную подвеску, расположенную на определённой высоте над рельсами. Контактные провода обычно делают из меди или медных сплавов.

Контактная проводная сеть железной дороги

Помимо контактных проводов применяют также контактные рельсы (стальные или сталеалюминиевые), которые обычно размещают внизу сбоку от ходового рельсового пути с левой стороны по ходу движения поезда (третий рельс). Контактные рельсы применяют в основном в метрополитене.

   Контактный рельс:
   1 – ходовой рельс; 2 – токоприёмник, прикреплённый к моторному вагону; 3 – контактный рельс; 4 – кронштейн

   КОНТЕЙНЕРОВÓЗ, специализированный автомобиль, прицеп или полуприцеп для перевозки контейнеров. Контейнеровоз имеет упрощённую платформу без настила и бортов. На платформе оборудуются места установки и крепления унифицированных контейнеров. Размеры и грузоподъёмность контейнеровозов напрямую зависят от контейнеров: от крупнотоннажных до мелких, хорошо всем известных мусорных. Для перевозки универсальных контейнеров большого объёма обычно используют полуприцепы-контейнеровозы, размеры и грузоподъёмность которых кратны размерам и массе перевозимых контейнеров. Широко распространены контейнеровозы, оборудованные самопогрузчиками кранового или рампового типа, что обусловлено отсутствием во многих обслуживаемых пунктах средств механизации погрузочно-разгрузочных работ.

   Контейнеровоз

   КОНТРÉЙЛЕР, контейнер с колёсами, разновидность автомобильного прицепа или полуприцепа. Эффективно применяется при дальних комбинированных грузовых перевозках, напр. на платформах по железной дороге и при помощи автотягача по автомобильным дорогам. Применение контрейлеров при транспортировке грузов различными видами транспорта исключает необходимость промежуточных перегрузок. Грузоподъёмность контрейлера от 6 до 30 т. Погрузка контрейлеров на железнодорожные платформы и специальные суда, а также их выгрузка производятся автотягачами. В малом бизнесе широко развиты междугородные перевозки небольших партий грузов в контрейлерах – прицепах к легковым автомобилям.

   КОРÓБКА ПЕРЕДÁЧ, многозвенный механизм, с помощью которого осуществляется ступенчатое изменение скорости или направления перемещения (подачи). Коробка передач входит в состав конструкций всех транспортных и технологических машин. Конструкция коробки передач зависит от её назначения, эксплуатационных характеристик машины, способов переключения передач. Для изменения скорости вращения ведомого вала при постоянной скорости ведущего служит коробка скоростей, которая размещается в отдельном корпусе (коробке) или в общем корпусе с другими механизмами. В металлорежущих станках применяют для этих целей коробки подач, которые позволяют согласовывать при обработке подачу инструмента с его другими перемещениями и движениями заготовки (напр., при нарезании резьбы на токарно-винторезном станке обеспечить необходимое перемещение резца, равное шагу нарезаемой резьбы за один оборот заготовки).

   Схема трёхступенчатой коробки передач:
   1 – ведущий вал; 2 – ведущая шестерня; 3 – кулачковая муфта; 4 – ведомый вал; 5 – промежуточный вал с ведомыми шестернями

   КОРОЛЁВ Сергей Павлович (1906/07—1966), учёный и конструктор в области ракетостроения и космонавтики, академик АН СССР. Организатор (совместно с Ф. А. Цандером) и руководитель Группы изучения реактивного движения (ГИРД), которая стала центром создания ракет с жидкостным реактивным двигателем. Под руководством Королёва созданы первый ракетный планёр, первая отечественная крылатая ракета, баллистические и геофизические ракеты, первые искусственные спутники Земли, автоматические межпланетные станции, космические корабли для полёта к Луне, Венере, Марсу, Солнцу. На кораблях «Восток» и «Восход» впервые в истории совершены полёты человека в космос и выход его в космическое пространство. С именем Королёва навсегда связано одно из величайших завоеваний науки и техники – начало освоения человечеством космического пространства. Похоронен на Красной площади, у Кремлёвской стены.

   С. П. Королев

   КОРÓННЫЙ РАЗРЯ́Д, корона, электрический разряд в газе, возникающий обычно при давлении не ниже атмосферного, если электрическое поле вблизи одного или обоих электродов резко неоднородно. Подобные поля формируются у электродов с очень большой кривизной поверхности (у острия, на тонких проводах). При коронном разряде эти электроды окружены характерным свечением ионизированного газа, также получившим название короны. Коронный разряд на проводах линий электропередачи сверхвысокого напряжения вызывает потери энергии и создаёт радиопомехи, помехи телевизионному приёму, акустический шум. Коронный разряд используется, напр., для нанесения порошковых покрытий (электрические заряды, образующиеся при коронном разряде, оседают на частицах порошка и разгоняют их в сторону обрабатываемой заземлённой поверхности) и др. Слабый коронный разряд используют в ионизаторах для очистки воздуха и насыщения его полезными для живого организма отрицательными аэроионами.

   КОРЧЕВÁЛЬНАЯ МАШИ́НА, машина для корчевания пней, извлечения из грунта крупных камней, удаления деревьев и кустарников на новых землях для сельского хозяйства, подготовки трасс при строительстве дорог и т. д. Выпускают корчевальные машины, которые навешивают спереди или сзади на гусеничный трактор, а также прицепные и самоходные. Наиболее распространены корчевальные машины с рабочим органом в виде клыков, укреплённых спереди трактора на особой раме. При корчевании трактор толкает раму, клыки заглубляются под пень, сдвигают его вперёд и извлекают из земли. Рабочий орган также может быть в виде крюка, зуба, укреплённого на раме сзади трактора. В этом случае крюк зацепляют за пень и трактор вытягивает его за собой.

   КОСМИ́ЧЕСКАЯ МЕТЕОРОЛÓГИЯ, раздел метеорологии, изучающий физическое состояние атмосферы и метеорологические явления с помощью специализированных искусственных спутников Земли. В состав бортовых метеорологических комплексов, установленных на спутнике, обычно входят телевизионные камеры, приёмники инфракрасного излучения для измерения температуры поверхности Земли, океана и облаков, актинометрическая аппаратура для измерения отражённой и излучённой тепловой энергии Земли и атмосферы, спектрометрические приборы для определения вертикального профиля температуры атмосферы. Телевизионные изображения облачности позволяют распознавать и прослеживать в глобальном масштабе различные синоптические объекты, такие, как циклоны, воздушные течения и др. Особенно важна спутниковая информация для прогнозирования возникновения, эволюции и перемещения тропических циклонов, для анализа атмосферных процессов, на котором базируются современные методы прогноза погоды. Достоверный прогноз погоды имеет существенное значение для сельского хозяйства, мореплавания, воздушного транспорта и т. п.
   Первый отечественный метеорологический спутник был разработан и построен во ВНИИ электромеханики под руководством А. Г. Иосифьяна и запущен 28 августа 1964 г., получив наименование «Космос-44». Впоследствии из спутников «Космос-122, –144 и –156» и наземной системы приёма, сбора, обработки и распространения метеоинформации была образована метеорологическая космическая система «Метеор» (1967). С 1969 г. начались запуски серийных спутников «Метеор».

   КОСМИ́ЧЕСКАЯ СКÓРОСТЬ, наименьшая начальная скорость, которую необходимо сообщить телу, чтобы оно, начав движение вблизи небесного тела, преодолело его притяжение. Эта скорость зависит от массы небесного тела. Для планеты Земля различают три космические скорости. Первая космическая скорость, которую нужно сообщить космическому аппарату, чтобы он стал искусственным спутником Земли, равна ~ 7.91 км/с (при отсутствии атмосферы). Вторая космическая скорость позволяет преодолеть притяжение небесного тела. Она равна ~ 11.19 км/с. Если в момент достижения этой скорости на тело не действуют никакие другие силы, кроме силы земного тяготения, то тело становится спутником Солнца. Третья космическая скорость позволяет преодолеть притяжение Земли, Солнца и покинуть Солнечную систему. Эта скорость должна быть не менее 16.7 км/с.

   КОСМИ́ЧЕСКИЙ АППАРÁТ, совокупность технических средств, приборов и устройств, объединённых в единую конструкцию и взаимодействующих с целью выполнения задач в космическом полёте. Космические аппараты подразделяются на околоземные (искусственные спутники Земли) и межпланетные автоматические станции. Особую группу космических аппаратов составляют космические корабли и орбитальные станции, предназначенные для полёта человека в космос.
   Первый космический аппарат был запущен в СССР 4 октября 1957 г. и получил название «Спутник». Космические аппараты служат для изучения космического пространства, обеспечения космической связи, навигации, контроля над природными ресурсами Земли, метеорологической обстановки и решения многих других задач. Некоторые космические аппараты выполняют задачи оборонного значения. Отличительной особенностью большинства космических аппаратов является необходимость длительного самостоятельного функционирования в условиях космического пространства, продолжающегося в отдельных случаях до нескольких десятков лет. Это обеспечивается не только за счёт резервирования и дублирования отдельных систем, но и тщательностью отбора комплектующих изделий, их проверки и испытаний при наземной предстартовой подготовке. Для полётов на космическом аппарате человека необходимо создать оптимальные, комфортные условия. Для этого космические аппараты оснащают, напр., системой электропитания с жёсткими требованиями к стабильности её параметров, системой терморегулирования, обеспечивающей температурный режим в оптимальных пределах для нормального функционирования научной и измерительной аппаратуры. В большинстве случаев необходима система ориентации и стабилизации для наведения приборов и удержания в поле зрения наблюдаемых объектов.
   Для выполнения задач космического аппарата необходимы программные устройства, обеспечивающие, напр., включение телевизионных камер в заданное время для съёмки метеорологической обстановки. В то же время в составе бортовой аппаратуры должна быть радиолиния «Земля – Борт» для передачи команд от наземного управления, уточнения или задания новых программ, переключения комплектов приборов и т. п. Для передачи научной информации, а также данных о работоспособности и состоянии бортовой аппаратуры и служебных систем космического аппарата предназначена радиолиния «Борт – Земля». В зависимости от назначения и задач космического аппарата его комплектация научной аппаратурой и служебными системами может значительно изменяться. В то же время есть примеры использования унифицированных космических аппаратов для установки на них научной аппаратуры различного назначения.

   КОСМИ́ЧЕСКИЙ КОРÁБЛЬ, космический аппарат, предназначенный для полёта человека в космическое пространство. Отличительной особенностью космического корабля является наличие герметичного отсека или отсеков с системой жизнеобеспечения космонавтов. Космический корабль имеет также спускаемый аппарат для посадки на планеты или для возвращения экипажа на Землю, системы и органы управления, позволяющие осуществлять маневрирование на орбите для сближения и стыковки с другими космическими аппаратами и орбитальными станциями. Созданы и осуществляли космические полёты отечественные космические корабли «Восток», «Восход», «Союз», а также американские «Меркурий», «Джемини», «Аполлон».

   КОСМИ́ЧЕСКОЕ ЗЕМЛЕВÉДЕНИЕ, изучение природных ресурсов и явлений с помощью технических средств, установленных на космических аппаратах. Специально предназначенные для этих целей технические средства и методы позволяют получать данные для изучения физики атмосферы, акваторий океанов и морей, почвенного и растительного покрова, геологического строения и рельефа. Развитие индустрии и сельского хозяйства требует комплексного изучения природной среды в масштабах обширных регионов, континентов и всей планеты. Общий обзор природных процессов возможен только с применением космических аппаратов. Для этих целей используются отечественные искусственные спутники Земли «Метеор-природа», «Ресурс», «Фотон» и др. Большой объём информации поступает от экипажей орбитальных станций. Результаты космических измерений и наблюдений используются в геологии, океанологии, гидрологии, геоботанике, почвоведении, агробиологии и других науках. Особенно важны космические наблюдения для оценки таких стихийных явлений, как землетрясения, наводнения, лесные пожары, пыльные бури, техногенные катастрофы и др. В таких случаях возможна оперативная оценка экологического ущерба, определение размеров необходимой помощи и разработка восстановительных мероприятий.

   КОСМИ́ЧЕСКОЕ ТЕЛЕВИ́ДЕНИЕ, телевидение, сигналы которого передаются с космических объектов по космическим линиям связи. Различают три разновидности: передача из космоса с помощью передающих телевизионных камер изображений Земли и других космических объектов, внутреннего интерьера космических кораблей и станций, людей и животных. Первый в истории телевизионный репортаж из космоса состоялся в 1961 г. во время полёта Ю. А. Гагарина. В 1966 г. космический аппарат «Луна-9», совершивший мягкую посадку на Луну в Океане Бурь, в течение 4 сеансов связи передавал на землю изображения поверхности Луны. Первый телевизионный репортаж с Луны провели американские астронавты Н. Армстронг и Э. Олдрин – первые люди, ступившие 20 июля 1969 г. на лунную поверхность. В 1975 г. отечественные аппараты «Венера-9» и «Венера-10» передали на Землю телевизионное изображение участка поверхности голубой планеты, а через год американский «Викинг-1» показал миру телевизионную картинку с Марса.
   С помощью телевидения с Земли управляли лунными самоходными аппаратами – «Луноход-1» и «Луноход-2».
   Космическое телевидение – неотъемлемая составляющая технологического обеспечения космических полётов, экспериментов. Ничто не отображает более объективно состояние космонавта, чем его телевизионное изображение (в Центре управления полётами необходимо иметь объективную информацию о его самочувствии, желании проводить эксперименты, поставить правильный диагноз в случае заболевания, проконсультировать при выполнении каких-либо действий, помочь при нештатных ситуациях). Поэтому космонавт не имеет права выключить передающую камеру, прятаться от неё. Сотрудники Центра управления полётами должны иметь возможность наблюдать все события на корабле (станции), записывать на видеомагнитофон для последующего анализа причин возникновения нештатных ситуаций. Невозможно переоценить роль космического телевидения на последних этапах сближения, причаливания и, наконец, стыковки космических объектов, причём телевизионная камера является датчиком сигналов как для системы ручной стыковки, так и автоматической (телевизионный сигнал вводится в бортовую ЭВМ, которая анализируя «картинку», вырабатывает команды управления кораблём). Благодаря космическому телевидению был осуществлён многомесячный поход советского лунохода, полёт и автоматическая, без человека, посадка космического корабля многоразового применения «Буран».

   КОСМОДРÓМ, специально подготовленная территория с размещёнными на ней сооружениями и оборудованием для сборки, испытаний и запуска ракет– носителей с космическими аппаратами. В состав современного космодрома входят монтажно-испытательные, стартовые и командно-измерительные комплексы, вычислительный центр, заводы по производству компонентов топлива, электростанция и т. п. На космодромах для запуска пилотируемых космических кораблей имеются комплексы для предполётной подготовки космонавтов и их послеполётной реабилитации. Ракеты-носители и космические аппараты собирают и испытывают в специально оборудованных монтажно-испытательных корпусах. Собранный и проверенный космический аппарат заправляют на заправочной станции компонентами ракетного топлива, сжиженными газами и др. Стыковка собранной и проверенной ракеты-носителя с заправленным космическим аппаратом осуществляется также в монтажно-испытательном корпусе. После сборки ракета-носитель с космическим аппаратом транспортно-установочным агрегатом доставляется на стартовый комплекс – один из основных объектов космодрома. Его оборудование обеспечивает транспортировку, установку в стартовое устройство ракеты-носителя с космическим аппаратом, заправку ракеты компонентами топлива и сжиженными газами и предстартовые испытания. Стартовые комплексы для разных ракет-носителей существенно отличаются друг от друга и определяются размерами, массой и конструкцией самих ракет-носителей. Но есть и общее, что их объединяет. В каждом стартовом комплексе имеется силовой пояс, который принимает на себя нагрузку ракеты, удерживает её в вертикальном положении и освобождает после достижения определённой тяги при включении ракетных двигателей. Вокруг ракеты устанавливаются фермы обслуживания, обеспечивающие доступ обслуживающего персонала к ракете. Непосредственно перед стартом фермы раскрываются или отъезжают, освобождая проход ракете. Под всеми стартовыми устройствами оборудуется глубокий газоход, по которому струя отработанных газов от ракетных двигателей отводится в безопасную зону. Заправляют ракеты из топливозаправщиков или специальных топливных и окислительных ёмкостей, расположенных под стартовым устройством. Всё управление подготовкой к старту и пуском осуществляется с командного пункта, расположенного в непосредственной близости от стартового комплекса в подземном помещении.
   Первые отечественные ракеты стартовали с небольшого испытательного полигона вблизи посёлка Нахабино в Подмосковье. Отсюда с простейшего пускового устройства в 1933 г. стартовала первая отечественная ракета ГИРД-09, созданная под руководством С. П. Королёва по проекту М. К. Тихонравова. При выборе места для космодрома учитывают экономику региона, имеющиеся связные и транспортные коммуникации, метеорологические и гидрологические условия местности, строительные, энергетические возможности и т. п. В 1955 г. вблизи посёлка Тюра-Там в Казахстане развернулось строительство космодрома, получившего после запуска в 1957 г. первого искусственного спутника Земли название «Байконур».

   Схема космодрома Байконур:
   1 – аэропорт Крайний; 2 – город Ленинск; 3 – измерительный комплекс «Вега»; 4 – измерительный комплекс «Сатурн»; 5 – кислородно-азотный завод; 6 – городок испытателей; 7 – стартовый комплекс РН «Протон»; 8 – технический комплекс РН «Энергия»; 9 – технический комплекс ОК «Буран»; 10 – стартовый комплекс ОК «Энергия-Буран»; 11 – посадочный комплекс ОК «Энергия-Буран»; 12 – технический комплекс РН «Союз»; 13 – стартовые комплексы РН «Союз»; 14 – измерительные комплексы; 15 – технический комплекс РН «Зенит»; 16 – стартовый комплекс РН «Зенит»

   Первый спутник, первые межпланетные станции, первый космический корабль с человеком, первые орбитальные станции и многие другие стартовали с космодрома Байконур. Ныне на Байконуре функционирует несколько десятков технических и стартовых комплексов для сборки, подготовки и пусков ракет-носителей типа «Союз», «Протон», «Циклон», «Зенит», «Энергия» с различными космическими аппаратами. В связи с расширением космических исследований в 1963—67 гг. в районе посёлка Плесецк в Архангельской области были построены технические и стартовые комплексы для запуска ракет-носителей типа «Союз», «Молния», «Космос», «Циклон», обеспечивающих вывод на околоземные орбиты многих космических аппаратов различного назначения. В 1964 г. с запуском космического аппарата «Космос-51» вступил в строй космодром Капустин Яр. После пуска первого интернационального спутника «Интеркосмос-1» (1969) Капустин Яр стал международным космодромом. В США большинство космических аппаратов запускалось с космодрома на мысе Канаверал, здесь находится Космический центр им. Дж. Ф. Кеннеди. С этого космодрома осуществлены запуски первого американского искусственного спутника Земли «Эксплорер-1» (1958), отсюда стартовали пилотируемые корабли «Меркурий», «Джемини», лунные экспедиции, многоразовые транспортные космические корабли «Спейс шаттл». Второй по значению космодром – Западный испытательный полигон – находится в 250 км от г. Лос-Анджелес. Свой космодром имеет Франция во Французской Гвиане на северо-западном побережье Южной Америки. Японский космодром Утиноура расположен на острове Кюсю. Китайская Народная Республика активно использует свои космодромы Шуанчэнцзы и Сичан. Космодромы есть в Австралии, Индии, Италии и других государствах, имеющих свои программы освоения космического пространства.

   КОСМОНÁВТ, человек, совершающий полёт на космическом корабле. В ряде стран (США, Великобритания и др.) используется термин «астронавт». Для полётов в космос кандидаты в космонавты проходят предварительный отбор и подготовку как общефизическую, так и специальную. Первых кандидатов отбирали из числа военных лётчиков и лётчиков-испытателей, т. к. их профессиональная подготовленность наиболее полно соответствовала условиям космического полёта. Позднее, по мере накопления опыта полётов и совершенствования космических кораблей, в экипажи стали включать инженеров и учёных с необходимыми специальными знаниями. Первый человек, совершивший космический полёт, – Ю. А. Гагарин. 12 апреля 1961 г. на космическом корабле «Восток» он за 1 ч 48 мин облетел земной шар.

   КОСМОНÁВТИКА, совокупность отраслей науки и техники, обеспечивающих освоение космического пространства и внеземных объектов. Космонавтика включает проблемы: теории космических полётов (расчёты траекторий и др.); научно-технические (создание ракет-носителей, космических аппаратов, средств связи, управления и т. п.); медико-биологические; международно-правовое регулирование вопросов использования космического пространства и небесных тел. История космонавтики неразрывно связана с ракетостроением, которое является её логическим продолжением. Теоретическое обоснование использования ракет, и только ракет, для полётов в космическое пространство было дано русским учёным К. Э. Циолковским. В своём научном труде «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1903) он представил математические расчёты, которые лежат в основе современной космонавтики. Именно поэтому Циолковский заслуженно считается её основоположником. Идеи и расчёты Циолковского получили дальнейшее развитие в работах И. В. Мещерского, Р. Эно-Пельтри (1913), Р. Годдарда (1919), Г. Оберта (1923), Ю. В. Кондратюка (1919—29), Ф.А. Цандера (1924—32) и др. В 1920-х гг. были основаны различные научные общества с целью пропаганды идей межпланетных полётов и решения практических проблем в этой области. В СССР в 1921 г. под руководством Н. И. Тихомирова была создана Газодинамическая лаборатория (ГДЛ), которая занималась изучением и разработкой сначала пороховых ракет, а затем жидкостных реактивных двигателей. В 1931 г. была создана Группа изучения реактивного движения (ГИРД), начальником которой был назначен Цандер, а с 1932 г. – С. П. Королёв. В ГИРД разработаны первые отечественные ракеты ГИРД-09 (1933) и ГИРД-Х (1933). ГДЛ и ГИРД в 1933 г. были объединены в Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ). Работам по космонавтике помешала Великая Отечественная война, но уже в 1946 г. в СССР организуется ряд предприятий, которые начинают разработку мощных баллистических ракет. По существу родилась новая научно-производственная отрасль, сначала ракетная, а вскоре ракетно-космическая.
   Создание ракеты-носителя для полётов в космос потребовало объединения усилий многих предприятий, и для координации их работ был создан Совет главных конструкторов: С. П. Королёв (председатель), В. П. Глушко (ракетные двигатели), Н. А. Пилюгин (системные управления), В. П. Бармин (стартовые устройства), М. С. Рязанский (радиосистемы), В. И. Кузнецов (гироскопические приборы). Первой ракетой, поднявшей научную аппаратуру в спасаемых контейнерах в верхние слои атмосферы, стала ракета Р-1А (1949). Лётные испытания её дали положительные результаты. На ракете установили приборы для физических измерений параметров разреженной атмосферы. Это были первые эксперименты программы научных исследований в интересах АН СССР. В 1951 г. было проведено три удачных вертикальных пуска ракет Р-1Б. В специальном герметичном отсеке ракеты находились подопытные животные для исследования влияния невесомости на живые организмы. В том же 1951 г. на ракете Р-1В впервые успешно летали собаки Дезик и Цыган. Последующие пуски ракет Р-2А, Р-5А, Р-5Б, Р-5В дали много полезной информации для подготовки к запуску первого искусственного спутника Земли и полёту человека. 4 октября 1957 г. запуск первого в мире искусственного спутника Земли (ИСЗ) открыл космическую эру в истории человечества. После этого запуска перед учёными и конструкторами встала проблема обеспечения дальнейшего развития космонавтики. Для этого необходимо было образовать новые производства, овладеть новыми наукоёмкими технологиями, объединить усилия многих научных коллективов.
   Первые полёты в космос имели целью изучение земной поверхности из космоса (искусственный спутник «Космос-3», 1962 г.), организацию космической связи («Молния-1», 1965 г.). Запуском «Космоса-44» (1964) было положено начало использованию космических полётов для службы погоды. Большой интерес представляло изучение межпланетной среды, Луны и других планет. С этой целью были запущены космические аппараты и автоматические межпланетные станции «Луна» (с 1959 г.), «Венера» (с 1960 г.), «Марс» (с 1962 г.). Сельское хозяйство ныне немыслимо без использования прогнозов погоды при участии спутников «Метеор», «Метеосай» и др. Этими прогнозами пользуются и мореплаватели, и авиаторы. Данные с «Метеоров» и «Ресурсов» используются экологами, геологами, географами и др. Космическую связь и телевещание обеспечивали и обеспечивают ИСЗ «Молния-1», «Молния-3», «Экраны», «Горизонты», «Экспрессы», «Ямалы», «Галсы», «Гонцы» и др. Навигационные «Цикады» могут с большой точностью определить положение любого объекта на Земле. Система КОСПАС и спутники «Надежда» помогут терпящим бедствие. Это лишь небольшой перечень большого количества спутников, которые помогают человеку в его земных делах.
   Особое место в космонавтике принадлежит пилотируемым полётам в космос. 12 апреля 1961 г. Ю. А. Гагарин открыл дорогу в космос. К кон. 2002 г. св. 400 землян побывало в космосе, и ок. четверти из них наши соотечественники. Трудно переоценить результаты полётов на отечественных кораблях «Восток», «Восход», «Союз» и на орбитальных станциях «Салют», «Мир» и ныне строящейся международной космической станции МКС, на американских кораблях «Аполлон», «Меркурий», «Джемини», орбитальной станции «Скайлэб» и орбитальных кораблях многоразового использования «Колумбия», «Челленджер», «Дискавери», «Атлантис», «Индевер» и др. Шесть экспедиций американских астронавтов побывали на Луне, 12 землян, первыми из которых были Н. Армстронг и Э. Олдрин (1969).
   Пилотируемая космонавтика потребовала создания систем жизнеобеспечения, применения новых средств контроля, радио – и телевизионной связи, специальных центров управления и т. п. Вместе с тем на космических кораблях появилась возможность более оперативного наблюдения за процессами на поверхности Земли (напр., лесные пожары, наводнения, смерчи), производства сверхчистых материалов (кристаллы, сплавы и т. п.), создание которых в условиях земной гравитации невозможно. Проведено большое количество медико-биологических экспериментов. Практическая космонавтика насчитывает менее 50 лет, но объём научно-технической информации и практическую отдачу её трудно переоценить.

   КОТТÉДЖ, одноквартирный жилой благоустроенный дом в городе или пригороде, обычно с небольшим участком земли. Первые коттеджи появились в кон. 16 в. в Англии и первоначально были, по сути, отдельно стоящими крестьянскими домами. Обычно коттеджи бывают двух-, трёхэтажными. На первом этаже, как правило, располагаются кухня и хозяйственные помещения. Коттеджи – широко распространённый тип жилища во всём мире.
   В кон. 20 в. наряду с коттеджными посёлками появились таун-хаусы – несколько «сросшихся» стенами коттеджей, каждый из которых имеет отдельный вход, свой гараж и общий участок земли (от 1 до 5 соток). Такой вид жилья экономичен (дешевле обходится строительство и подведение коммуникаций), функционален, удобен с точки зрения обслуживания и обеспечения безопасности. Для многих стран (Германии, Англии, Финляндии и т. д.) создание в городах районов таун-хаусов стало одной из основных тенденций в развитии малоэтажного строительства.

   Таун-хаус «Покровские холмы», Москва

   КОФЕВÁРКА, прибор для приготовления кофе из молотых зёрен. Существуют наплитные и электрические кофеварки. Наплитные кофеварки – это специальные кастрюльки, по форме напоминающие усечённый конус (турки, джезвы), и кофеварки с гейзером. В последних молотый кофе засыпают в перфорированный цилиндр, находящийся внутри корпуса. Кофе заваривается при прохождении кипящей воды через молотый кофе. Кофейная гуща при этом остаётся в цилиндре, а кофейный настой скапливается в корпусе.
   В электрических кофеварках вода для приготовления кофейного напитка нагревается до кипения электронагревательным элементом, и кипяток процеживается через молотый кофе самотёком либо под давлением пара, в последнем случае приготовленный кофе получается более насыщенным и крепким. Электрокофеварки часто снабжаются термовыключателем, предохраняющим электронагреватель от выхода из строя при выкипании воды или при включении кофеварки в электросеть без воды.

Кофеварка

КОФЕМÓЛКА, домашняя мельница для размола кофейных зёрен. Основное достоинство домашней кофемолки – возможность приготовления молотого кофе непосредственно перед заваркой для сохранения его вкуса и аромата. Кофемолки бывают ручные и электрические. В ручной кофемолке размол кофейных зёрен производится жерновами, приводимыми во вращение ручной рукояткой. Электрокофемолки дробят кофейные зёрна с помощью быстро вращающейся узкой стальной пластинки, приводимой в действие электродвигателем. Кофейные зёрна в электрокофемолке размалывают небольшими порциями в течение 15–20 с. После размола двух-трёх порций по 30–50 г необходим перерыв в несколько минут, чтобы электродвигатель кофемолки не перегревался.

   Электрокофемолка

   КРАСНОЛÓМКОСТЬ, свойство стали давать трещины в ходе обработки давлением (ковка, штамповка, прокатка) при температурах красного или жёлтого каления (850—1150 °C). Красноломкость обусловлена неравномерным распределением в объёме металла некоторых примесей, гл. обр. серы и меди. Для ослабления вредного влияния и устранения красноломкости в сталь вводят элементы (алюминий, титан, цирконий и др.), образующие тугоплавкие сульфиды.

   КРАСНОСТÓЙКОСТЬ (теплостойкость), способность стали сохранять при нагреве до температур красного каления (1100–1150 °C) высокую твёрдость и износостойкость. Достигается легированием стали вольфрамом, молибденом, ванадием, хромом, а также высокотемпературной закалкой. Красностойкость определяют по максимальной температуре, при которой сталь ещё сохраняет определённую твёрдость.

   КРЕПЁЖНЫЕ ДЕТÁЛИ, детали, предназначенные для неподвижного соединения элементов машин и конструкций. К крепёжным деталям относятся винты, болты, шпильки, гайки, шурупы, гвозди, заклёпки, шпонки, вспомогательные детали – шайбы, шплинты, штифты и др. Они широко применяются в машиностроении, строительстве, приборостроении и других областях техники. Типы и размеры всех массовых крепёжных деталей стандартизованы.

   КРИОГÉННАЯ ТЕМПЕРАТУ́РА, температура ниже 120 К. Криогенные температуры в диапазоне 80—0.3 К называют низкими температурами, ниже 0.3 К – сверхнизкими температурами. Для их поддержания в заданном объёме обычно используют сжиженные газы (криоагенты): кислород (температура кипения 90 К), азот (» 80 К), неон (21.1 К), водород (20.4 К), гелий (4.2 К). Для получения температур ниже 1 К применяют специальные методы, основанные на откачке из герметизированного объёма испаряющихся изотопов гелия, растворении одних изотопов гелия в других и т. д. Криогенные температуры широко используются в физике, медицине и биологии, электронике и других областях науки и техники.

   КРИОГÉННАЯ ТÉХНИКА, техника получения и использования криогенных температур (ниже 120 К). Средствами криогенной техники производят сжижение газов (азота, кислорода, водорода, неона, гелия и др.), их хранение и транспортировку; разделение газовых смесей и изотопов (напр., промышленное получение чистых азота и кислорода из воздуха, выделение дейтерия из жидкого водорода); охлаждение и термостатирование при криогенных температурах сверхпроводящих источников магнитного поля и накопителей электрической энергии (в виде катушек индуктивности), обмоток трансформаторов и электрических машин, силовых электрических кабелей (в т. ч. сверхпроводящих), электронных приборов (напр., квантовых усилителей и генераторов, приёмников излучения), сверхпроводящих гироскопов, биологических объектов и др. К проблемам криогенной техники относится также конструирование холодильных машин, криостатов, пузырьковых камер, топливных ёмкостей летательных аппаратов, использующих жидкие кислород и водород, инструментов криохирургии и др. Развитие криогенной техники привело к возникновению на её основе самостоятельных научно-технических направлений, напр. криобиологии, криоэлектроники.

   КРИОСТÁТ, термостат, в котором рабочий объём поддерживается при температуре ниже 120 К. Обычно в качестве источника холода используется хладагент в виде жидких или отверждённых газов с низкими температурами кипения или замерзания (азот, кислород, водород, неон, гелий и др.). Температуру в криостате регулируют изменением давления над испаряющимся хладагентом (при понижении давления понижается температура кипения хладагента) или подогревом испаряющегося газа. Для защиты внутреннего объёма криостата от притока тепла извне используются двойные стенки с откачанным до высокого вакуума межстеночным пространством (как в Дьюара сосудах), защитные экраны, отражающие внешнее излучение и охлаждаемые вспомогательным хладагентом или парами основного хладагента, материалы с низкой теплопроводностью. До кон. 20 в. в лабораторной практике широко использовались стеклянные криостаты, отличительной чертой которых являлась простота изготовления и прозрачность стенок, позволявшая непосредственно наблюдать за ходом эксперимента.
   Простейший криостат для исследований при температурах, близких температуре кипения жидкого гелия при атмосферном давлении (4.2 К), состоит из двух сосудов Дьюара, вставленных один в другой. Внутренний сосуд заполняют жидким гелием, а наружный – жидким азотом. Современные криостаты имеют, как правило, металлические стенки. В межстеночных пространствах создаётся глубокий вакуум, который поддерживается в процессе эксплуатации с помощью адсорбента, поглощающего остатки газа после вакуумирования. Температурные деформации, возникающие между внутренними узлами и корпусом криостата, компенсируются гофрированной металлической трубкой (сильфоном). Внутренние поверхности узлов криостата, обращённые наружу, полируются для отражения теплового излучения. Для проведения оптических исследований в металлические стенки криостата вставляются окна из стекла. Полезные объёмы криостатов измеряются от нескольких десятков смі до нескольких мі. Криостаты используются для хранения и транспортировки сжиженных газов, поддержания низкой температуры различных сверхпроводящих и электротехнических устройств, передатчиков и приёмников излучения, образцов лабораторных исследований, медицинских и биологических объектов при их длительном хранении и др.

   Стеклянный гелиевый криостат:
   1 – охлаждаемый предмет; 2 – сосуд Дьюара с гелием; 3 – сосуд Дьюара с азотом

   КРИОЭЛЕКТРÓНИКА (криогенная электроника), область науки и техники, занимающаяся применением явлений в твёрдых телах при криогенных температурах (ниже 120 К) в присутствии электрических, магнитных и электромагнитных полей для создания электронных приборов и устройств, работающих на основе этих явлений, – криоэлектронных приборов. Криоэлектронные приборы – твердотельные электронные устройства (полупроводниковые диоды, транзисторы и др.), которые работают при криогенных температурах. Они позволяют значительно повысить чувствительность измерительных электронных устройств при глубоком охлаждении.
   Существенную роль в развитии криоэлектроники сыграли потребности радиоастрономии и космической связи в радиотелескопах и земных станциях с высокочувствительными приёмными трактами, которые смогли бы компенсировать затухание радиоволн при распространении на протяжённых трассах. Применение криогенного оборудования позволило резко увеличить чувствительность приёмных радиоэлектронных устройств при малом соотношении сигнал – шум. В 1967 г. в СССР была создана система земных станций космической связи «Орбита» для приёма программ Центрального телевидения через спутник связи «Молния». В составе приёмной аппаратуры применялся усилитель, охлаждаемый жидким азотом. В 1978 г. был разработан первый в мире приёмник субмиллиметрового диапазона с гелиевым охлаждением и испытан на борту космического комплекса «Салют-6» – «Союз-27». Применение криогенной аппаратуры на радиотелескопе АН СССР (РАТАН-600) в 1979 г. сделало этот радиотелескоп одним из самых чувствительных в мире и позволило на порядок увеличить объём информации о радиоизлучении Галактики. Применение криогенной аппаратуры в составе радиоприёмных устройств обеспечивает приём радиосигналов с расстояния более 100 млн. км.
   Важнейшим разделом криоэлектроники стала сверхпроводниковая криоэлектроника. Она занимается созданием криогенных приборов, работающих на основе явления сверхпроводимости. Перспектива её развития связана с поисками относительно высокотемпературных сверхпроводников. В интегральной криоэлектронике явление сверхпроводимости используется для создания интегральных схем, элементов памяти большой ёмкости и быстродействующих переключателей в цифровой вычислительной технике.

   КРИ́ЦА, твёрдая губчатая масса железа со шлаковыми включениями, заполняющими поры и полости. Крица может быть получена либо непосредственно из руды путём её восстановления при 1250–1350 °C, либо путём кричного передела чугуна. Крица, формировавшаяся в результате сыродутного процесса, была первым продуктом переработки железной руды, полученным человеком. Кричное железо эпохи Древнего мира и Средневековья отличалось крайне неравномерным химическим составом и требовало длительной трудоёмкой специальной обработки для придания ему необходимых потребительских свойств.

   КРИЧНОРУ́ДНЫЙ ПРОЦÉСС, одна из современных модификаций сыродутного процесса. Предназначен для переработки бедных труднообогатимых или комплексных железных руд с целью получения железной крицы. Впервые осуществлён в 1931—33 гг. на заводе фирмы «Крупп» в Магдебурге (Германия). В связи с неэкономичностью и невысоким качеством продукции кричнорудный процесс во 2-й пол. 20 в. утратил промышленное значение.

   КРÓВЛЯ, 1) кровля здания – открытая воздействию атмосферы верхняя оболочка крыши. Именно кровля защищает все нижележащие конструкции сооружения от дождя, снега и т. д., поэтому главное требование к ней – водонепроницаемость. В то же время кровля должна быть лёгкой, долговечной и отвечать условиям пожарной безопасности. При строительстве кровлю изготовляют из листовой стали, асбестоцементных листов, черепицы, рубероида, толя и др. На рубеже 20–21 вв. появилось много новых кровельных материалов, напр. ондулин и металлочерепица. Часто материал кровли становится важным элементом декоративного оформления здания или группы зданий, своеобразной визитной карточкой.
   2) Кровля в горном деле – породы, расположенные над залегающими в земле полезными ископаемыми и ограничивающие горную выработку сверху.

   КРОНЦИ́РКУЛЬ, см. в ст. Разметка.

   КРЫЛÓ САМОЛЁТА, несущая поверхность самолёта (планёра, экраноплана), создающая основную аэродинамическую подъёмную силу. Аэродинамические и прочностные характеристики крыла определяются его формой, конструкцией, размерами. Как правило, крыло симметрично относительно вертикальной плоскости летательного аппарата. Крыло обычно имеет отъёмные части – консоли, прикрепляемые к фюзеляжу; иногда к фюзеляжу крепится или составляет с ним одно целое средняя часть крыла (центроплан), а уже к ней присоединяют консоли. Во внутреннем пространстве крыла обычно размещаются топливные баки, различные коммуникации, приводы подвижных элементов крыла (элеронов, закрылков, элевонов, щитков и т. п.), ёмкость для жидкостей и газов, электронное и другое оборудование. В крыло могут убираться шасси. Кроме того, в крыле, на крыле или на пилонах под крылом могут устанавливаться двигатели, подвешиваться контейнеры с дополнительным оборудованием, вооружение. См. рис. при ст. Самолёт.

   КРЫЛÓВ Алексей Николаевич (1863–1945), кораблестроитель, механик и математик, академик АН СССР. Участвовал в проектировании и постройке первых российских линкоров типа «Севастополь». Предложил приёмы и схемы расчёта устойчивости и плавучести корабля, ставшие классическими, составил таблицы непотопляемости корабля, широко используемые при проектировании судов. Автор работ по теории магнитных и гироскопических компасов, артиллерии, механике. Создал важные корабельные и артиллерийские приборы, выполнил крупные исследования по баллистике.

   А. Н. Крылов

   КРЫ́ША, часть здания, его верхняя ограждающая конструкция, защищающая внутренние помещения от атмосферных осадков и перепадов температуры. Состоит из несущих элементов (стропила, балки, фермы, купола и т. д.) и верхней оболочки – кровли. Крыши могут быть чердачными или бесчердачными, с внутренним или внешним отводом воды. Несущие конструкции крыши выполняют из дерева, стали, железобетона или композиционных материалов. Форма крыши зависит от климатических условий, архитектурного решения здания и его очертаний в плане. Наклонная (для стока воды) поверхность крыши называется скатом. Крыши бывают одно-, двух – и четырёхскатные. Линия пересечения двух скатов, образующая внешний наклонный угол, – это ребро, внутренний угол – ендова. Верхнее горизонтальное ребро называется коньком. Бесчердачные или совмещённые крыши чаще называют бесчердачным покрытием, а в промышленном строительстве – просто покрытием, подчёркивая тем самым отличие от зданий или сооружений, имеющих чердак с раздельным устройством крыши и чердачного перекрытия. Покрытие состоит из кровли, утеплителя и несущих конструкций. Существуют и горизонтальные крыши, на которых можно устраивать террасы, солярии, сады и даже бассейны.

   КСЕРОГРÁФИЯ, способ получения фотографических копий с плоских оригиналов с использованием полупроводника, обладающего способностью увеличивать свою электропроводность под действием света (фотополупроводник). Слой фотополупроводника, нанесённый на металлическую подложку, равномерно заряжается до достаточно высокого потенциала. При проецировании копируемого изображения на поверхность фотополупроводника сопротивление освещённых участков уменьшается, что приводит к утечке зарядов с этих участков через заземлённую подложку. Чем больше освещённость, тем меньше зарядов остаётся на поверхности фотополупроводника после его экспонирования. Оставшиеся заряды образуют скрытое электростатическое изображение в виде потенциального рельефа, которое можно сделать видимым с помощью наэлектризованного порошка чёрной или цветной смолы. Заряженные частицы порошка притягиваются к фотополупроводнику (в тех местах, где сохранился заряд на фотополупроводнике) и удерживаются на его поверхности силой электростатического притяжения; количество прилипшего порошка пропорционально остаточному заряду. Порошковое изображение с фотополупроводника переносится чаще всего на обычную бумагу и закрепляется на ней путём нагревания до расплавления частиц порошка.
   Появление нового способа фотокопирования относится к 1938 г., когда американский изобретатель Ч. Карлсон получил на него патент; свой способ он назвал ксерографией. Первые светочувствительные материалы на основе селена и селена с примесью теллура, а также установки для репродуцирования штриховых оригиналов были созданы в 1950 г. в США. В 1970-х гг. таким способом были получены первые цветные ксерокопии с красочных оригиналов.

   КУЗНÉЧНЫЙ ИНСТРУМÉНТ, набор различных инструментов и приспособлений для захвата, удерживания, переноса заготовок и механического (ударного) воздействия на них при ручной и машинной ковке. Ручную ковку выполняют на наковальне, на которой размещают поковку, удерживая её кузнечными клещами. Удары наносят лёгким молотом – ручником и более тяжёлым – кувалдой, для обрубки лишнего металла используют зубило, а также формообразующие инструменты – подбойник, обжимку, бородок (для образования отверстий), топоры (для рубки) и др. Машинную ковку осуществляют на молоте или прессе. Заготовку укладывают на нижний боёк молота (пресса) и наносят деформирующие удары верхним бойком (плоским или фасонным). Для закрепления и удержания заготовки применяют особые приспособления – патроны. Используются также обжимки (для отделки цилиндрических и гранёных поковок), раскатки (для создания углублений и т. п.), прошивки (для образования отверстий) и др.

Кузнечный инструмент для ручной ковки:
а – наковальня; б – кувалда; в – ручник; г – клещи; д – бородок; е – зубило; ж – подбойник; з – обжимка

   Кузнечный инструмент для машинной ковки:
   а – плоские бойки; б – вырезные бойки; в – закруглённые бойки; г – обжимки; д – раскатки; е – пережимки; ж – патроны

   КУ́ЗОВ АВТОМОБИ́ЛЯ, предназначен для размещения пассажиров и перевозимого груза и водителя. Кузов современного легкового автомобиля обычно является несущим, состоящим из отдельных панелей, соединённых сваркой. В состав кузова входят и такие элементы, как двери, крылья, крышка багажника. Первые автомобили обычно представляли собой открытые бывшие конные экипажи с мотором, конструкция которых не соответствовала требованиям нового вида транспорта. Т. к. автомобильные кузова строились в основном на том же производстве, что и кареты, пролётки, в новую продукцию перекочевали многие заимствования, термины и названия. Не обошлось и без курьёзов. В 1894 г. немецкий инженер Г. Даймлер выпустил автомобиль с кузовом, названным «Визави». Пассажиры сидели на передних сиденьях лицом друг к другу, а водитель располагался на заднем.
   Кузова современных легковых автомобилей весьма разнообразны. Несмотря на некоторые разночтения в национальных названиях, существует устоявшийся перечень типов кузовов, которому следуют в большинстве стран, в т. ч. и в России. Седан – закрытый кузов с двумя (иногда с тремя) рядами сидений и с четырьмя (реже с двумя или с шестью) дверями. Этот тип кузова можно считать основным. Если часть крыши седана открывается над задним сиденьем – это уже ландо, если над передним – брогам, а если имеется съёмная середина крыши – тарга. При полностью открывающемся мягком тенте кузов называется кабриолет. Если же снимается жёсткий верх – кабриолет-хардтоп. Универсал – это седан с пристройкой над багажником, что создаёт обширное багажное отделение за задним сиденьем. Само название говорит о том, что такой легковой автомобиль может использоваться в качестве грузопассажирского. Фургон получается из универсала, если заделать задние двери и окна. Если же сзади кабины водителя устраивается грузовая платформа – это пикап. Купе – двухдверный закрытый кузов, обычно с глухими (не опускающимися) задними боковыми окнами. Такой же двухдверный двухместный открытый кузов с мягким складывающимся тентом называется родстер. Комби – грузопассажирский кузов, имеющий заднюю дверь. Это название не прижилось у нас, чаще употребляется хэтчбек; принципиально не отличается от универсала. Лимузин – закрытый кузов, имеющий жёсткую или убирающуюся перегородку за передним сиденьем, отделяющую водителя от пассажиров. Это прямой потомок кареты, в которой пассажиры сидели внутри, а кучер – снаружи, за стенкой. Фаэтон – кузов с мягким складывающимся верхом. Отличается от кабриолета съёмными, а не опускающимися боковыми окнами и стойками. Разновидность его – фаэтон-универсал – грузопассажирский кузов со складной по всей длине крышей и съёмными боковыми окнами. Такие кузова имеют некоторые джипы. Минивэн (бескапотный кузов) – среднее между легковым автомобилем и очень маленьким автобусом.
   а)

б)

в)

г)

д)

е)

   Основные типы кузовов легковых автомобилей:
   а – седан; б – кабриолет; в – универсал; г – фаэтон; д – фургон; е – фаэтон-универсал

   Кузов грузового автомобиля включает в себя кабину, собственно кузов (платформа, фургон, цистерна и т. п.) и оперение (крылья, капот, подножки). Кабины обычно цельнометаллические, двух – и многоместные. В кабинах магистральных тягачей, совершающих дальние рейсы, обычно оборудуются спальные места. Грузовой кузов может быть универсальным или специализированным. Универсальный кузов, представляющий собой грузовую платформу с бортами или фургон, позволяет перевозить различные по форме и размерам грузы. Номенклатура специальных кузовов обширнее. Это самосвалы для сыпучих грузов, изотермические кузова для продуктов, цистерны и т. п. Кузов крепится к раме автомобиля при помощи надрамника, состоящего из продольных брусьев и поперечин, стремянками. Напр., в состав грузовой платформы входят пол и борта, которые откидываются на петлях и фиксируются затворами.

   КУЛИ́БИН Иван Петрович (1735–1818), российский механик-изобретатель. В 1764—67 гг. изготовил оригинальные часы в форме яйца с боем, музыкальным механизмом, воспроизводившим несколько мелодий. На исходе каждого часа особый механизм приводил в действие фигуры крохотного театра-автомата. Часы были подарены Екатерине II (ныне они хранятся в Эрмитаже), а изобретатель вызван в Санкт-Петербург и назначен руководителем механических мастерских Петербургской АН. В академических мастерских Кулибин сконструировал планетарные карманные часы, показывавшие часы, минуты, секунды, дни недели, месяцы, времена года, фазы Луны; разработал проект башенных часов и миниатюрных часов в перстне. Предложил новый способ шлифовки стёкол для оптических приборов. В 1770-х гг. создал несколько проектов однопpoлётногo моста с деревянными решётчатыми фермами через Неву. За последующие 30 лет Кулибин изготовил немало оригинальных механизмов, сконструировал фонарь с параболическим отражателем из множества мелких зеркалец (прототип прожектора); создал проект самоходного судна; изобрёл «механические ноги» (протезы); лифт, поднимавший кабинку с помощью винтовых механизмов; различные станки, астрономические, физические, навигационные приборы и устройства. К сожалению, большинство идей и изобретений Кулибина, несмотря на их оригинальность и техническую привлекательность, так и не были реализованы.

Часы И. П. Кулибина

КУ́ПОЛ, выпуклое покрытие зданий и сооружений, перекрывающее круглые, эллиптические или многоугольные в плане помещения. По типу конструкции купол является оболочкой вращения. Возможно, первые купола возникли как аналоги шалашей из гибких материалов (ветвей, тростника). Самые древние купола возводились из камня или из обожжённого кирпича в виде т. н. ложных куполов. В них горизонтальные ряды каменной кладки нависали один над другим, образуя форму купола. Ложным куполом является, напр., гробница Атрея в Микенах (14 в. до н. э.). Очень распространён был купол в архитектуре Древнего Рима, особенно после изобретения бетона. Долгое время купол был единственной строительной конструкцией для перекрытия большого помещения без дополнительных опор. Объясняется это тем, что кирпич, природный камень и бетон – основные строительные материалы римлян – не работают на растяжение, а именно в куполах растягивающие усилия минимальны. Особая величественность, простор подкупольного пространства вызывали у людей чувства восторга и благоговения; не случайно купола стали распространённым видом покрытия храмов. Грандиозен купол Пантеона в Риме, 43-метровый пролёт которого не был превзойдён в течение почти двух тысячелетий. Позже, в Средние века, купола начинают использовать и для внешнего оформления зданий. Примером такого царящего над окружающим пространством сооружения может служить собор Санта-Мария дель Фьоре во Флоренции (1420—36) архитектора Ф. Брунеллески. С кон. 18 в. купола самых разнообразных форм начали использовать в светских постройках. Применение в архитектуре 20 в. новых технологий и материалов (напр., полимерных пластмасс) позволило избавиться от основных недостатков купольных конструкций – большой собственной массы и трудоёмкости возведения.

   Купол собора Санта-Мария дель Фьоре во Флоренции, Италия

   КУРВИ́МЕТР, прибор для измерения длин отрезков кривых и извилистых линий на географических картах, топографических планах и графических документах. Прибор содержит обводное колёсико (диаметром 4–6 мм) и отсчётное устройство (шкала со стрелкой), заключённые в общем корпусе. Принцип действия прибора основан на определении длины пути, пройденного колёсиком при движении по измеряемой линии. Длину пути легко вычислить, если знать окружность колёсика и сколько оборотов оно сделало. Для удобства измерений колёсико через систему шестерёнок (как в часовом механизме) соединяется с отсчётным устройством. Причём шестерёнки подобраны так, что на шкале отсчётного устройства сразу показывается длина пути (в см), пройденного колёсиком. Зная длину линии на карте (плане, схеме) и масштаб изображения, определяют действительную величину измеряемого расстояния (в метрах и километрах).

   КУРСÓР, отметка на экране дисплея в виде, напр., светящейся стрелки, чёрточки, прямоугольника или иного графического символа, перемещаемого по экрану с помощью «мыши». Используется для указания позиции на диалоговом окне, над которой будет осуществлена следующая операция. Курсором называют также подвижную метку на экране дисплея (постоянную или мигающую), которая указывает место вывода на экран очередного знака.

   КУ́ХОННЫЙ КОМБÁЙН, комбинированная электрическая машина, сочетающая в себе возможности нескольких кухонных приборов, таких, как электромясорубка, миксер, кофемолка, соковыжималка, тёрка-шинковка и др. Кухонные комбайны оснащаются одним общим электродвигателем, обеспечивающим все операции.

Л

ЛАДЬЯ́ (лодья), 1) мореходное вёсельно-парусное судно викингов с симметричным носом и кормой длиной до 40 м и большим числом гребцов.
2) Мореходное вёсельно-гребное судно восточных славян. Северные трёхмачтовые ладьи поднимали до 200 т груза, имели скорость до 13 км/ч.

   Боевая ладья восточных славян

   ЛÁЗЕР (оптический квантовый генератор), источник оптического когерентного излучения, отличающегося высокой направленностью и большой плотностью энергии. Работа лазера основана на способности возбуждённых атомов (молекул, ионов) под действием внешнего (вынуждающего) излучения испускать когерентные электромагнитные волны оптического диапазона. Вещество, содержащее возбуждённые атомы, называется активной средой. Вместе с оптическим резонатором (напр., двумя плоскими параллельными зеркалами) она образует активный элемент лазера, в котором непосредственно происходит вынужденное излучение и формируется лазерный луч. Обычно лазерное излучение выводится из резонатора через одно из зеркал, которое делают частично прозрачным. Энергия возбуждения подводится к активной среде через систему накачки. Посредством накачки активная среда переводится из состояния теплового равновесия, когда она поглощает излучение, в активное состояние, когда она может усиливать и генерировать электромагнитное излучение. Лазеры могут излучать непрерывно в течение длительного времени, однократно в виде одиночной вспышки, в импульсном режиме с разными частотами повторения импульсов.
   По типу активной среды различают газовые, жидкостные и твердотельные (к которым относятся также полупроводниковые) лазеры. В газовых лазерах активной средой является газ или смесь газов, возбуждаемые газовым разрядом. В жидкостных лазерах активной средой служат растворы органических или неорганических соединений; накачка осуществляется лампами-вспышками или другим лазером. В твердотельных лазерах в качестве активной среды используются оптически прозрачные монокристаллы и стёкла, содержащие примеси ионов-активаторов; возбуждаются импульсными и дуговыми газоразрядными лампами, светодиодами, полупроводниковыми лазерами. В полупроводниковых лазерах активная среда создаётся в объёме электронно-дырочного перехода в полупроводнике при возбуждении током, текущим в прямом направлении.
   Принципиальные отличия лазерного излучения от излучений любых других источников света: когерентность и монохроматичность (одноцветность); высокие направленность и яркость; широчайший диапазон мощностей; возможность получения коротких импульсов длительностью, недостижимой при использовании иных технических средств. Возможность фокусировки лазерного излучения с помощью оптических систем позволяет получать световые потоки с плотностью до 1016 Вт/смІ и осуществлять бесконтактное локальное воздействие на материалы с размерами зоны облучения 1—10 мкм. Лазерный луч, сфокусированный на обрабатываемой поверхности, может плавить, резать, сверлить любые материалы. Указанные особенности лазерного излучения лежат в основе практического применения лазеров, на них базируются все лазерные технологии.

   ЛÁЗЕРНАЯ СВÁРКА, см. в ст. Лазерные технологии.

   ЛÁЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛÓГИИ, совокупность способов обработки, изменения состояния, свойств и формы материала и полуфабриката, осуществляемых посредством лазерного излучения. В большинстве процессов лазерных технологий используется термическое действие лазерного луча, вызываемое поглощением энергии светового потока в обрабатываемом материале. Эффективность лазерных технологий обусловлена высокой плотностью потока энергии лазерного излучения в зоне обработки, возможностью фокусировки излучения с помощью оптических систем в световой пучок (луч) диаметром в сотые доли микрон, возможностью ведения технологических процессов в любой прозрачной среде (в вакууме, газе, жидкости, твёрдом теле), малой зоной прогрева, обеспечиваемой кратковременным воздействием излучения, а также возможностью бесконтактной подачи энергии к зоне обработки в замкнутом объёме через прозрачные стенки или специальные окна в непрозрачной оболочке.
   Благодаря этим особенностям лазерное излучение широко используется в технологии машинного производства, при изготовлении электронных приборов и приборов точной механики, в медицинской практике и научных исследованиях. Посредством лазерного излучения осуществляют сварку, резку, сверление отверстий, термическую обработку и многие другие технологические операции. Лазерной сваркой, напр., соединяют металлы и сплавы с сильно отличающимися свойствами (нержавеющая сталь, никель, молибден, ковар и др.), материалы с высокой теплопроводностью (медь, серебро, алюминий и их сплавы), материалы, плохо поддающиеся сварке другими способами (вольфрам, ниобий). Лазерным лучом можно сверлить отверстия в любом материале. Наиболее эффективно применение лазера для сверления труднообрабатываемых материалов (алмаз, рубин, керамика и др.), для получения отверстий диаметром меньше 100 мкм в металлах, сверления под углом к поверхности. С помощью лазера можно также резать практически любые материалы. При резании в импульсном режиме непрерывный рез получается в результате слияния следующих друг за другом отверстий. При резании в непрерывном режиме в рабочую зону обычно подаётся струя воздуха или иного газа для охлаждения краёв разрезаемого материала (дерева, бумаги и т. п.), либо для эффективного удаления (выдувания) расплавленного материала из реза (в металле, стекле, керамике), либо для ускорения процесса за счёт дополнительного тепла, выделяющегося при экзотермическом окислении разрезаемых металлов (железо, малоуглеродистые стали, титан). Лазерное излучение благодаря особенностям его термического воздействия на биоткани широко используется при хирургических операциях и терапевтическом лечении. Лазеры применяют также в диагностике и дефектоскопии, в звуко – и видеозаписи, в дальнометрии, светотехнике и т. д.

   ЛÁЗЕРНЫЙ ПРОИ́ГРЫВАТЕЛЬ, устройство для воспроизведения информации (звуковой, изобразительной, компьютерных данных и программ их обработки), записанной на оптических дисках (компакт-дисках, видеодисках). Основной узел лазерного проигрывателя – оптико-механический блок, содержащий механизм, вращающий оптический диск, и оптическую головку с лазером, оптической системой (фокусирующей и направляющей лазерный луч) и фотоприёмником. При воспроизведении информации дорожку записи на поверхности вращающегося диска освещают остросфокусированным лазерным лучом. Отражённый от металлизированной поверхности микроскопических углублений дорожки записи луч направляется оптической системой на фотоприёмник, где преобразуется в электрический сигнал в соответствии с рисунком микрорельефа дорожки. Электрические сигналы с выхода фотоприёмника после усиления подаются на акустическую систему (при воспроизведении звука), на вход телевизора (для просмотра видеопрограмм) или в память компьютера (для обработки данных). Существуют универсальные лазерные проигрыватели, которые позволяют воспроизводить информацию с оптических дисков всех типов, предназначенных для применения в бытовой аудио – и видеоаппаратуре. По сравнению с электропроигрывателем грампластинок и видеоплеером лазерные проигрыватели обеспечивают значительно более высокое качество воспроизведения (особенно при цифровой записи) и возможность многократного считывания информации без ухудшения качества записи. Подробнее о работе лазерного проигрывателя см. в ст. Оптический диск.

   ЛАМИНИ́РОВАНИЕ, покрытие документов, печатных оттисков, обложек книг и т. п. прозрачной полимерной плёнкой. Ламинирование производится в специальной машине – ламинаторе. Применяют полипропиленовые, полиэфирные или ацетатные плёнки. Ламинирование выполняется клеевым или бесклеевым способом. Плёнка защищает документы и пр. от влаги и загрязнений, увеличивает их прочность и износостойкость.

   ЛÁМПА ДНЕВНÓГО СВÉТА, см. в ст. Люминесцентная лампа.

   ЛАНДШÁФТНЫЙ ДИЗÁЙН (ландшафтная архитектура), умение гармонично сочетать естественный ландшафт со средой открытых пространств – улиц, площадей, архитектурных комплексов, садов, парков, инженерных сооружений и т. д. Важнейшим направлением ландшафтного дизайна является садово-парковое искусство. Древнейшие из известных садов находились в Египте. Сохранились упоминания о декоративных садах 4—3-го тыс.
   до н. э. Одним из семи чудес света считаются Висячие сады Семирамиды в Южном дворце Вавилона. Они были построены в 6 в. до н. э. Особого расцвета ландшафтный дизайн достиг в эпоху античности. Это не только роскошные сады и парки с фонтанами и скульптурами, но и удивительные города, в которых акрополи, агоры и амфитеатры как бы вырастают из окружающего ландшафта. На стыке архитектуры и ландшафтного дизайна находятся многие сооружения. Это и греческие театры, и римские акведуки, и крепостные стены Средневековья, и площади с монументами и фонтанами эпох Возрождения, барокко и классицизма, и современные транспортные сооружения. К числу величайших творений ландшафтной архитектуры относятся сады Версаля, площадь Капитолия в Риме, мосты Санкт-Петербурга и т. п. Работа ландшафтных дизайнеров предполагает также охрану естественных природных ландшафтов, восстановление их после хозяйственного освоения (напр., добычи природных ископаемых).

Замок Шенонсо (Франция) – классика ландшафтного дизайна

ЛАТУ́НИ, медно-цинковые сплавы, часто с добавками других элементов. Как и бронзы, известны с древнейших времён, упоминание о них оставили египетские жрецы, которые, будучи первыми алхимиками, пытались получить золото из меди, сплавляя её с цинком. Двойные сплавы меди (Cu) и цинка (Zn) – простые латуни; если в их состав входит до 10 % Zn, их называют томпаками, до 20 % Zn – полутомпаками, с 40 % Zn – мунцметаллом. Дополнительным легированием простых латуней другими элементами (Al, Mn, Ni, Pb, Si) получают многокомпонентные, или специальные, латуни – алюминиевую, никелевую, оловянную (адмиралтейскую, или морскую). Латуни обладают хорошей пластичностью, высокой прочностью на растяжение (до 450 МПа) и коррозионной стойкостью (особенно в морской воде); они диамагнитны; хорошо обрабатываются давлением. Получают их сплавлением меди с легирующими элементами в электрических индукционных печах в присутствии лигатуры – небольшого количества уже готового сплава медь – цинк, облегчающего сплавление компонентов. Обрабатывают давлением (деформируемые латуни) или с использованием литья (литейные латуни). После горячей или холодной обработки расплава производят листы, ленты, полосы, трубы, проволоку. Из полученных полуфабрикатов изготавливают электротехнические изделия, детали машин, части приборов и механизмов (морских судов, часов, автомобилей); из латуни чеканят монеты, медали, значки, художественные изделия.

   Часы в корпусе из латуни. 18 в.

   ЛАТУНИ́РОВАНИЕ, электролитическое нанесение на поверхность стальных изделий слоя латуни (70 % меди и 30 % цинка) толщиной от 1 до 10 мкм. Латунирование применяется для повышения коррозионной стойкости изделий, для улучшения условий последующего никелирования изделий, а также для лучшего сцепления стали с резиной перед процессом гуммирования.

   ЛЕБЁДКА, машина для перемещения грузов, применяемая самостоятельно или в составе подъёмных кранов, дорожно-строительных и других машин. Наиболее распространены барабанные лебёдки, прототипом которых является ворот. Перемещение груза осуществляется канатом, навиваемым на барабан и снабжённым грузозахватным приспособлением. Лебёдки бывают стационарные и передвижные, с ручным или машинным приводом. Применяются при производстве строительно-монтажных, ремонтных, складских работ, для привода канатных дорог, швартовки судов, в составе скреперных и бурильных установок и т. п.

   Барабанная электрическая (а) и ручная рычажная (б) лебёдки:
   1 – барабан; 2 – редуктор; 3 – электродвигатель; 4 – грузовой крюк; 5 – рукоятка обратного хода; 6 – рукоятка прямого хода; 7 – корпус для крепления лебёдки

   ЛЕГИ́РОВАНИЕ, введение в состав металлических сплавов некоторых химических элементов для придания им определённых физических, химических или механических свойств. Легирование применялось ещё в глубокой древности (об этом свидетельствуют исследования образцов холодного оружия, найденных при археологических раскопках). Широкое промышленное распространение легирование получило во 2-й пол. 20 в., когда для изготовления военной техники требовалось большое количество высококачественных сталей. Легирование осуществляется путём введения легирующих элементов (в составе специальных материалов, напр. при легировании стали – ферросплавов) непосредственно в расплав легируемого металла.

   ЛЕГКОВÓЙ АВТОМОБИ́ЛЬ, пассажирский или грузопассажирский автомобиль, имеющий от двух до восьми пассажирских мест. К легковым автомобилям приравниваются и лёгкие грузовики, имеющие разрешённую максимальную массу до 3.5 т (масса автомобиля с грузом, водителем и пассажирами). В конструкции современных легковых автомобилей основное внимание уделяется безопасности, комфорту и удобству управления. Многие автомобили оснащают усилителями органов управления, устройствами регулирования климата в салоне, навигационными системами.
   Легковые автомобили классифицируются по типам кузовов, двигателям, по компоновке и т. п. Кузов автомобиля является его главным функциональным элементом. Внутри него располагается пассажирский салон, моторное и багажное отделения. В конструкции большинства легковых автомобилей применяется несущий кузов, служащий основанием для размещения узлов и агрегатов. Основная энергетическая установка подавляющего большинства легковых автомобилей – двигатель внутреннего сгорания. Трансмиссия легковых автомобилей может быть как традиционной с ручным переключением передач – механической, так и автоматической. В конструкциях подвесок широко применяются регулируемые и автоматизированные элементы, обеспечивающие необходимую плавность хода.
   Существует шесть вариантов компоновки, т. е. размещения отдельных узлов и агрегатов в легковом автомобиле. Классическая компоновка: двигатель расположен спереди, а трансмиссия обеспечивает привод на колёса задней оси.

Классическая компоновка легкового автомобиля:
1 – двигатель; 2 – трансмиссия; 3 – промежуточная опора карданного вала

   Переднеприводная компоновка легкового автомобиля:
   1 – двигатель; 2 – трансмиссия

   Переднеприводная компоновка: двигатель спереди, привод на переднюю ось. Получила широкое распространение начиная с 1970-х гг. Заднеприводная компоновка: двигатель сзади, привод на заднюю ось. Будучи весьма популярным в 1950—70-х гг., этот вариант компоновки утрачивает свои позиции. Полноприводная компоновка: двигатель спереди, привод на переднюю и заднюю оси. Применяется на всех легковых автомобилях повышенной проходимости. Начиная с 1980-х гг. полный привод используется и в обычных дорожных моделях в целях разгрузки элементов трансмиссии и улучшения курсовой устойчивости движения. Обычно трансмиссия обеспечивает постоянный привод на колёса задней оси, а привод передней оси может быть как постоянным, так и отключаемым. Полноприводная компоновка с двигателем сзади и приводом на переднюю и заднюю оси; применяется редко. Переднеприводная компоновка с двигателем сзади; практически не применяется из-за недогруженности колёс передней оси и, как следствие, плохого их сцепления с дорогой. В большинстве легковых автомобилей преобладают классическая и переднеприводная компоновки. Основные тенденции развития легковых автомобилей заключаются в повышении их долговечности, простоты и лёгкости управления, улучшении комфорта и безопасности.

   ЛЕДОКÓЛ, специальное вспомогательное судно, способное разрушать ледяной покров замерзающих рек, озёр, морей и океанов и обеспечивать проводку судов в ледовых условиях. Речные ледоколы используются в весенне-осеннее время для поддержания в судоходном состоянии акватории речных портов и судоремонтных предприятий, для продления навигации на реках, озёрах и водохранилищах, морские ледоколы – для поддержания в судоходном состоянии акватории замерзающих морских портов, морей и для арктической навигации. Наиболее сильным ледокольным флотом располагают страны, примыкающие к северным морям, – Канада, Россия, США, Финляндия, Швеция.
   Первым судном-ледоколом был российский пароход «Пайлот» (1864), мощность двигателей 44.2 кВт. Первым в мире полярным ледоколом также стал российский ледокол «Ермак», построенный по инициативе адмирала С. О. Макарова в 1899 г. «Ермак» имел водоизмещение 8730 т, мощность силовой энергетической установки 9000 л. с., скорость хода 12 узлов (22.2 км/ч), ледопроходимость 1 м. На испытаниях этот ледокол достиг 81° 28 северной широты.

Ледокольное судно «Пайлот»

Современные отечественные морские ледоколы делятся на ледоколы арктические, ледоколы портовые и для замерзающих морей. Наиболее мощные ледоколы имеют ядерную энергетическую силовую установку, другие – дизельную. Первый в мире атомный ледокол «Ленин» построен в СССР в 1957 г. (водоизмещение 16 000 т, мощность главных турбин 32.4 МВт). В 1975 г. отечественный атомный ледокольный флот пополнился атомоходом «Арктика» (23 400 т, 55 МВт), в 1977 г. – однотипным ему ледоколом «Сибирь», в 1985 г. – атомным ледоколом «Россия».

   Атомный ледокол «Ленин»

   Ледоколы имеют мощный усиленный корпус, характерный наклонный «ледокольный» нос, оснащаются несколькими гребными винтами. Для усиления ледопроходимости на ледоколах имеются балластная и дифферентная системы, позволяющие изменять осадку носом и кормой при разрушении льда. К ледоколам примыкают транспортные суда ледового класса – многоцелевые ледокольно-транспортные суда высшего ледокольного класса, арктические снабженцы и балкеры, танкеры – продуктовозы и лесовозы-пакетовозы ледового класса, ледокольно-транспортные атомные лихтеровозы – контейнеровозы (напр., «Севморпуть», 1988 г.), а также некоторые паромы-ледоколы. Благодаря современным атомным арктическим ледоколам продолжительность навигации по Северному морскому пути и в наиболее тяжёлых восточных районах Арктики достигает 200–210 дней в году. Атомный ледокол «Арктика» – первый в мире надводный корабль, достигший в 1977 г. в активном плавании географической точки Северный полюс.

   ЛЕНУÁР (lenoir) Этьен (1822–1900), французский изобретатель. В 1860 г. сконструировал двигатель внутреннего сгорания мощностью ок. 8.8 кВт (12 л. с.). Двигатель представлял собой одноцилиндровую горизонтальную машину двойного действия, работавшую на смеси воздуха и светильного газа с зажиганием от постороннего источника. Хотя двигатель имел ряд недостатков, первоначально он получил некоторое распространение, гл. обр. во Франции; был вытеснен более совершенным двигателем Н. Отто. Ленуару принадлежит ряд других изобретений, в частности технология получения гальванопластических копий, электрического тормоза, пишущего телеграфа.

   ЛЕÓНОВ Алексей Архипович (р. 1934), лётчик-космонавт СССР. В ходе космического полёта совместно с П. И. Беляевым на корабле «Восход-2» 18–19 марта 1965 г. впервые в мире вышел в космическое пространство и провёл в открытом космосе вне шлюзовой камеры 12 мин. 15–27 июля 1975 г. с бортинженером В. Н. Кубасовым совершил второй полёт на космическом корабле «Союз-19», в ходе которого впервые в истории космонавтики была выполнена стыковка на орбите с американским космическим кораблём «Аполлон» (экипаж – Т. Стаффорд, В. Банд, Д. Слейтон). В ходе шестисуточного полёта впервые испытаны средства сближения, стыковки и шлюзования между объектами с различным составом атмосферы и внутренним давлением. Совместный советско-американский экипаж провёл ряд исследований по использованию космического пространства в мирных целях.

   Слева направо: Ю. А. Гагарин, А. А. Леонов, П. И. Беляев

   ЛЕСÁ СТРОИ́ТЕЛЬНЫЕ, ПÓДМОСТИ, вспомогательные временные конструкции, предназначенные для создания на любой высоте площадок для размещения рабочих, инструментов и материалов при выполнении строительных и монтажных работ. Первоначально строительные леса устраивались из круглых или вчерне обработанных брёвен (или лeса, отсюда и их название) для кладки кирпичных и каменных стен. По окончании строительства они разбирались и повторно уже не использовались. Стоимость таких лесов достигала 4 % общей стоимости здания. Современные строительные леса сборно-разборные и изготовляются из металлических труб и деревянных щитов для настила. Подмости используются для поддержания в необходимом положении строительной конструкции, не обладающей в период возведения собственной устойчивостью (эстакады, оболочки и т. д.). Подмости специальной формы, которые возводятся для сооружения сводчатых конструкций (куполов, арок и т. д.), называются кружала.

   ЛЕСОЗАГОТОВИ́ТЕЛЬНЫЕ МАШИ́НЫ, машины и механизмы, применяемые при лесозаготовительных (лесосечных) работах. В зависимости от выполняемых операций различают машины валочные, трелёвочные, сучкорезные, окорочные, валочно-пакетирующие, валочно-трелёвочные, сучкорезно-раскряжёвочные, лесопогрузочные и др. Подавляющее большинство машин устанавливают на гусеничных, реже на колёсных тракторах в виде навесного оборудования либо являются самостоятельными агрегатами на гусеничном ходу. Валочная машина представляет собой шасси гусеничного трактора, на котором смонтированы механизм срезания (цепная пила), направленной валки дерева (выдвижная балка), механизм удаления снега от спиливаемого дерева (отвал как у бульдозера), кабина тракториста. Управление всеми механизмами осуществляет тракторист из своей кабины с помощью гидросистемы. Максимальный диаметр срезаемого дерева 120 см. Сучкорезные машины предназначены для очистки поваленных деревьев от сучьев. Они также монтируются на гусеничных тракторах, но бывают и стационарные сучкорезные установки. Основные узлы: захват и сучкорезная головка. При резке сучьев захват удерживает ствол дерева и протаскивает его через сучкорезную головку с ножами. Для обрезки сучьев с одного дерева требуется в среднем 30–40 с. Окорочная машина очищает стволы поваленных деревьев от коры. Она содержит коросниматели (скребки для соскребания коры, ножи и фрезы, гидронож, срезающий кору водяной струёй под большим давлением) и подающий механизм (вальцевый или гусеничный); существуют также окорочные машины, в которых кора удаляется химическим, электрическим и другими способами. Трелёвочная машина, или трелёвочный трактор, служит для сбора и перемещения (трелёвки) деревьев от места валки до лесопогрузочного пункта. Имеет погрузочное устройство в виде щита позади кабины тракториста, на который с помощью лебёдки втаскивают концы стволов и там закрепляют, или манипулятор с захватом, который собирает стволы поваленных деревьев в пачки в специальном зажимном устройстве – конике. При трелёвке стволы деревьев, закреплённые одним концом на трелёвочном тракторе, волочатся по земле или снегу. Валочно-погрузочная машина срезает деревья и формирует пачки стволов. Внешне машина напоминает экскаватор, только на конце его «руки» находится не ковш, а захватно-срезающее устройство, при помощи которого дерево срезается и, зажатое захватами, переносится в вертикальном положении к месту пакетирования, где укладывается в пачку. Валочно – трелёвочная машина представляет собой трелёвочный трактор, оснащённый валочными механизмами. Она предназначена для срезания и валки деревьев, формирования их в пачки и трелёвки к лесовозной дороге. Лесопогрузочные машины предназначены для подъёмно-транспортных работ с лесоматериалами. К ним относятся разнообразные грузоподъёмные краны, лесопогрузчики, лесоштабелёры, транспортно-сплоточные агрегаты, лебёдки и т. п. Краны, снабжённые грейферами, стропами или крюками, служат для разгрузки деревьев с лесовозного транспорта и погрузки в вагоны, на платформы и т. д., штабелирования стволов, погрузки и разгрузки барж и пр.; лесопогрузчики – самоходные машины на гусеничном или колёсном ходу – набирают и укладывают лесоматериалы (в штабеля, на лесовозный транспорт), транспортируют их на территории лесоперерабатывающих предприятий и складируют; лесоштабелёры применяют для штабелёвки круглых лесоматериалов и сброса их в воду на приречных складах. Транспортно-сплоточные агрегаты – колёсные или гусеничные тракторы с прицепными устройствами, на которые укладывается древесина. Агрегаты формируют, стягивают пучки и транспортируют их к месту формирования плотов. Применение лесозаготовительных машин позволяет механизировать особо трудоёмкие операции лесозаготовительного производства и существенно повысить производительность труда.

   ЛЕСОМАТЕРИÁЛЫ, конструкционные, строительные и поделочные материалы из древесины, сохранившие её природную структуру и химический состав. Лесоматериалы могут быть обработанные и необработанные. К необработанным относятся брёвна, столбы, жерди, колья, получаемые из спиленных деревьев после очистки их от веток, удаления коры (окорки) и разделения на части (сортаменты) требуемой длины и толщины. Круглые необработанные лесоматериалы используются в строительстве домов и хозяйственных построек, при ограждении территорий, в качестве подпорок, а также как сырьё для лесопильной и деревообрабатывающей промышленности.
   К обработанным лесоматериалам относятся колотые лесоматериалы, пиломатериалы, шпон и др. Колотые материалы получают раскалыванием круглых обрезков ствола с последующим отёсыванием их топором. Часто их называют тёсаными, а полученные таким способом доски – тёсом. Раскалывание применяют при изготовлении клёпок для бочек, дранки, паркетных планок, топорищ, ручек для молотков и т. п., а также высокопрочных заготовок криволинейной формы. Пиломатериалы получают распиливанием или фрезерованием брёвен вдоль волокон древесины; это доски, брусья, шпалы и др. (подробнее см. в ст. Пиломатериалы). Применяют пиломатериалы в строительстве, производстве мебели, в машиностроении и судостроении, при изготовлении тары и т. д. Шпоном называют тонкие (0.3—10 мм) листы древесины, используемые для изготовления фанеры, древесно-слоистых пластиков, для облицовки столярных изделий, изготовления дек струнных музыкальных инструментов и пр. (подробнее см. в ст. Шпон).

   ЛЕСОПИ́ЛЬНАЯ РÁМА, дереворежущий станок для продольной распиловки брёвен и брусьев. Режущий инструмент – комплект (постав) полосовых рамных пил (до 20 в зависимости от диаметра распиливаемых брёвен и толщины получаемых пиломатериалов). Пилы закрепляют в пильной раме, которая совершает возвратно-поступательное движение под действием кривошипно-шатунного механизма. Брёвна к пилам подаются механизмом вальцового типа (в простейшем случае – по вращающимся вальцам). Пильная рамка может перемещаться в вертикальной плоскости (такие лесопильные рамы применяются преимущественно в лесопильном производстве) либо в горизонтальной (рамы этого типа традиционно применяются при раскрое брёвен на заготовки для получения строганого шпона). Первые упоминания о механизированной распиловке брёвен в России, осуществляемой на пильных мельницах (водяных и ветряных), относятся к кон. 17 в. В нач. 19 в. появились лесопильные рамы с приводом от паровых машин, позже – от двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей. Современные лесопильные рамы распиливают брёвна со скоростью 150–300 мм/с в зависимости от породы дерева.

   ЛЕТÁТЕЛЬНЫЙ АППАРÁТ, устройство для полёта в атмосфере Земли (другой планеты) или в космическом пространстве. Все летательные аппараты традиционно подразделяют на аппараты легче воздуха, тяжелее воздуха и космические. К аппаратам первой группы относятся аэростаты и дирижабли. Строго говоря, они никак не легче воздуха, и подъёмная сила у них возникает из-за разности плотностей газа, заполняющего их оболочку (нагретый воздух, гелий и др.), и окружающего воздуха. Эта подъёмная сила действует на аэростат (дирижабль) постоянно, независимо от того, летит ли он или находится на земле. Если аппарат не удерживать у земли, то он поднимается, как бы всплывает в воздухе из более плотных в менее плотные слои атмосферы. Отсюда и определение этих летательных аппаратов – легче воздуха. Горизонтальное перемещение летящего аэростата зависит от направления и силы ветра; дирижабль имеет собственные движители – воздушные винты, создающие силу тяги для его поступательного перемещения.
   К летательным аппаратам тяжелее воздуха относят самолёты, вертолёты, планёры, экранопланы, винтокрылы, автожиры и др. У самолёта, планёра, экраноплана подъёмная сила, обеспечивающая возможность полёта, создаётся в основном крыльями и в меньшей степени фюзеляжем и хвостовым оперением. Эта сила возникает при движении летательного аппарата и изменяется приблизительно пропорционально квадрату скорости полёта. Для каждого аппарата этой группы существует минимальная скорость, при которой подъёмная сила крыльев уравновешивает силу тяжести самого аппарата. Поэтому для взлёта им необходим разбег для достижения взлётной скорости и отрыва от поверхности земли, а при посадке – пробег, чтобы погасить её до нуля. Для этого строятся аэродромы со взлётно-посадочной полосой. У вертолётов, винтокрылов, автожиров подъёмная сила создаётся вращающимися лопастями несущего винта (у винтокрылов – ещё и крылом), благодаря чему они могут взлетать и садиться без разбега. Сила тяги, необходимая для поступательного движения летательных аппаратов этого класса, создаётся воздушным винтом (у вертолётов – несущим винтом, а у винтокрылов – и воздушным и несущим винтами), воздушно-реактивным двигателем или ракетным двигателем. Винтовые движители и воздушно-реактивные двигатели создают тягу только в атмосфере (воздухе), а ракетные двигатели – как в атмосфере, так и в космическом пространстве.
   К космическим летательным аппаратам относятся космические корабли, орбитальные станции, искусственные спутники, межпланетные космические аппараты. Для преодоления силы притяжения Земли или иной планеты и выведения космического летательного аппарата на орбиту, а также для коррекции траектории их полёта и торможения при спуске используются только ракетные двигатели. Причём для выведения аппарата на орбиту применяют ракеты-носители с мощными ракетными двигателями, способными разогнать аппарат до космических скоростей, а для маневрирования на орбите – сравнительно маломощные реактивные двигатели (напр., на сжатом воздухе). При спуске космического летательного аппарата на поверхность какой-либо планеты возможны два способа торможения, чтобы уменьшить скорость снижения аппарата до нуля: с помощью тормозного ракетного двигателя (при посадке на небесные тела, лишённые атмосферы, напр. на Луну); с использованием тормозного двигателя и парашюта (при посадке космического аппарата на Землю).
   В классификации летательных аппаратов особняком стоят ракеты, способные двигаться как в атмосфере Земли, так и в безвоздушном пространстве под действием реактивной силы – тяги ракетного двигателя. Используют ракеты для выведения космических аппаратов на орбиту (ракеты-носители), доставки средств поражения к различным целям (боевые ракеты), проведения научных исследований (геофизические и метеорологические ракеты) и т. д.

   ЛЕТÁЮЩАЯ ЛÓДКА, см. в ст. Гидросамолёт.

   ЛИДÁР, оптический локатор для дистанционного зондирования воздушных и водных сред. Содержит источник оптического излучения, телескоп с фотоприёмником, систему регистрации и обработки результатов зондирования, устройства управления и отображения информации, блок питания. В качестве источника оптического излучения используют лазеры (чаще всего твердотельные и газовые). Наиболее широко лидары применяют для измерения параметров атмосферы: влажности, температуры, прозрачности, концентрации газовых и аэрозольных компонентов, скорости ветра, верхней и нижней границ облачности. Лазерное зондирование атмосферы по сравнению с другими методами зондирования (радиолокационным или акустическим) обеспечивает большую дальность зондирования – в атмосфере до нескольких десятков километров.

   ЛИНÉЙНЫЙ КОРÁБЛЬ (линкор), 1) крупный трёхмачтовый боевой корабль парусного флота, имевший по бортам сильную артиллерию для поражения кораблей противника. При этом применялась линейная тактика (с чем и связано название): линкоры в боевом порядке следовали строго друг за другом, не выходя из кильватерной струи. Впервые появились в Англии в 1637 г. Водоизмещение последних парусных линкоров достигало 5000 т, вооружение до 120–130 пушек, экипаж до 800 человек. Заменены паровыми бронированными кораблями – броненосцами.

   Линейный корабль

   2) Крупный боевой корабль, входивший в 1-й пол. 20 в. в состав военно-морского флота многих государств, оснащённый мощной артиллерией и броневой защитой. Предназначался для поражения боевых кораблей и береговых объектов противника. Первым линкором этого типа стал английский «Дредноут» (1906). В 1914 г. построены 4 русских линкора типа «Севастополь», ставших позже и единственными советскими линкорами. В 1960-х гг. линкоры повсеместно выведены из составов флотов. Только в США 4 линкора («Айова», «Нью-Джерси», «Миссури» и «Висконсин») постройки 1943—44 гг. возвращались в строй после модернизации (установки ракетного оружия). Однако и они в 1990-х гг. переведены в резерв. Линкоры этого типа имели водоизмещение 58 000 т, скорость хода 33 узла (61 км/ч), дальность плавания 15 000 миль (27 800 км), экипаж 1588 человек. Вооружение: крылатые ракеты (32) с дальностью стрельбы до 3000 км, противокорабельные ракеты (16), 406-мм (19), 127-мм (12) и 20-мм (24) артиллерийские установки, вертолёты (3).

   ЛИНÉЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИ́ГАТЕЛЬ, двигатель электрический, в котором подвижная часть не вращается (как в традиционных двигателях), а линейно перемещается вдоль неподвижной части – разомкнутого магнитопровода произвольной длины, в котором создаётся бегущее магнитное поле. В отличие от обычного электромотора, где ротор и статор свёрнуты в кольца, в линейном электродвигателе они растянуты в полосы. Включаясь поочерёдно, обмотки статора и создают бегущее магнитное поле. Линейный электродвигатель постоянного тока состоит из якоря с расположенной на нём обмоткой, служащей одновременно коллектором (направляющий элемент), и разомкнутого магнитопровода с обмотками возбуждения (подвижная часть), расположенными так, что векторы сил, возникающих под полюсами магнитопровода, имеют одинаковое направление. Отличается простотой регулирования скорости перемещения подвижной части. Линейные электродвигатели переменного тока могут быть асинхронными и синхронными. Якорь асинхронного линейного электродвигателя в виде бруска обычно прямоугольного сечения без обмоток закрепляется вдоль пути перемещения подвижной части двигателя, имеющей магнитопровод с развёрнутыми многофазными обмотками, питаемыми от источника переменного тока. Вследствие взаимодействия магнитного поля в магнитопроводе подвижной части с полем якоря возникают силы, которые заставляют подвижную часть перемещаться с ускорением относительно неподвижного якоря до тех пор, пока скорости перемещения подвижной части и бегущего магнитного поля не уравняются. Наиболее перспективно применение асинхронных линейных электродвигателей в тяговых электроприводах транспортных машин в сочетании с магнитными и воздушными подушками, что даёт возможность повысить скорость движения поездов до 450–500 км/ч. Синхронные линейные электродвигатели практически не изготовляются. Основное достоинство линейных электродвигателей – способность создавать большие усилия и, как следствие этого, возможность развития значительных ускорений, что особенно важно для транспортных средств, а также отсутствие редуктора в конструкции двигателя.

   ЛИ́НИЯ СВЯ́ЗИ, среда, используемая для передачи сигналов от передающего устройства к принимающему. Передающие и принимающие устройства преобразуют информацию (звук, изображение, состояние вещества, его параметры и т. д.) в сигналы, пригодные для передачи в данной среде: электрические сигналы для передачи по электрическому кабелю или волноводу, радиосигналы для передачи в пространстве, по которому распространяются электромагнитные волны, оптические для передачи по открытым оптическим или оптоволоконным кабелям. Понятие среда – не только вещество, по которому распространяется электромагнитное излучение, но и промежуточное оборудование систем связи (промежуточные радиорелейные станции, пункты усиления, коррекции и регенерации сигналов в кабельных системах связи, спутниковые ретрансляторы и т. д.).

   ЛИ́НИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДÁЧИ (ЛЭП), сооружение, состоящее из проводов или кабелей, а также опорных, изолирующих и вспомогательных устройств, предназначенное для передачи и распределения электроэнергии. Различают воздушные ЛЭП с неизолированными проводами, которые подвешивают над поверхностью земли (воды) на опорах с помощью изоляторов, и подземные (подводные) ЛЭП с электрическими кабелями, прокладываемыми под землёй или под водой. Напряжение ЛЭП определяется её протяжённостью и передаваемой по ней мощностью: оно может быть низким (до 1 кВ), средним (3—35), высоким (110–220), сверхвысоким (330—1000) и ультравысоким (св. 1000 кВ).
   Наибольшее распространение получили воздушные ЛЭП переменного тока. Различают магистральные ЛЭП и распределительные. Магистральные ЛЭП напряжением 220 кВ и выше служат для передачи электроэнергии от мощных электростанций, а также для связи между энергосистемами и электростанциями внутри системы; распределительные ЛЭП (35—150 кВ) – для распределения электроэнергии и электроснабжения потребителей крупных районов; линии напряжением 20 кВ и ниже – для подвода электроэнергии к потребителям. Воздушные ЛЭП постоянного тока (обычно сверхвысокого напряжения) применяют для связи между энергосистемами, работающими несинхронно или с разными частотами, а также для повышения устойчивости работы энергосистемы, для передачи большой мощности на сверхдальние расстояния (св. 1500 км). Конструктивные параметры воздушных ЛЭП (высота подвеса проводов над поверхностью земли, расстояние между соседними опорами и между проводами и т. д.) зависят от номинального напряжения линии, рельефа и климатических условий местности и т. д. Опоры ЛЭП могут быть изготовлены из деревянных столбов, железобетонных и металлических конструкций. Чаще всего используют железобетонные опоры практически на всех ЛЭП (кроме сверх – и ультравысокого напряжения, где используют только металлические опоры). На воздушных линиях обычно применяют алюминиевые и сталеалюминиевые провода (вокруг сердечника из стальных проволок навивают несколько слоёв проволоки из алюминия).

   Линия электропередачи

   Подземные ЛЭП состоят из одного или нескольких силовых кабелей, а также соединительных, концевых и других муфт и вспомогательных устройств (на маслонаполненных и газоизолированных кабелях). Они применяются в основном при прокладке электрических сетей по территории населённых пунктов и промышленных предприятий; существуют также подводные кабельные линии, как правило, высокого и сверхвысокого напряжения, которые прокладываются в траншее по дну водоёмов, чаще всего по дну моря для электроснабжения потребителей прибрежных островов. Для таких линий широко используют специальные подводные кабели с пластмассовой изоляцией.
   Первая опытная воздушная ЛЭП постоянного тока напряжением 1–2 кВ и длиной 57 км была построена в 1882 г. в Германии французским учёным М. Депре. В 1891 г. там же была введена в эксплуатацию первая трёхфазная ЛЭП переменного тока напряжением 15 кВ, длиной 170 км, спроектированная и построенная российским учёным М. О. Доливо-Добровольским. В России первые кабельные линии напряжением до 2 кВ появились в кон. 70-х гг. 19 в.; в нач. 20 в. начали строиться воздушные линии напряжением 6.20 и 35 кВ; первая воздушная ЛЭП 110 кВ Кашира – Москва была введена в эксплуатацию в 1922 г. В 50—80-х гг. было построено большое число ЛЭП напряжением 330—1150 кВ, в т. ч. первая в Европе воздушная ЛЭП переменного тока Конаково – Москва напряжением 750 кВ и первая в мире ЛЭП 1150 кВ Экибастуз – Кокчетав (ныне Казахстан).
   К 2000 г. протяжённость важнейших российских ЛЭП переменного тока составляла: напряжением 330–500 кВ св. 47 тыс. км, 750 кВ – 2.8 тыс. км, 1150 кВ – ок. 1 тыс. км, постоянного тока напряжением 800 кВ – 0.4 тыс. км.

   ЛИНÓЛЕУМ, полимерный рулонный материал для покрытия полов. Появились линолеумы в сер. 19 в. в Англии, там же в 1864 г. началось их промышленное производство. Первоначально изготавливались на тканевой (джутовой) основе из растительных масел (льняного, подсолнечного и др.), откуда и произошло их название (linum в переводе с латинского означает лён, полотно и oleum – масло). Такие линолеумы (т. н. глифталевые) производят до сих пор, они наиболее стойки к истиранию, обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, очень экологичны. Однако из-за дефицитности натурального сырья наибольшее распространение с сер. 50-х гг. 20 в. получили линолеумы на синтетической основе – резиновый (релин) и поливинилхлоридный. Последний отличается наибольшим разнообразием. Поливинилхлоридный линолеум может быть безосновным (одно – и многослойным) и на упрочняющей (тканевой, пергаминовой) или теплозвукоизоляционной основе. Настилают линолеум как путём наклейки, так и без наклейки (мастикой заклеивают только швы, а края закрепляют плинтусом).

   ЛИСТОВÁЯ ШТАМПÓВКА, получение изделий плоской или пространственной формы из листовых металлических заготовок (листа, полосы, ленты) без существенного изменения толщины исходного материала. Осуществляется, как правило, в штампах, состоящих из неподвижной и подвижной частей (матрицы и пуансона), закреплённых на прессе, а также в листоштамповочных автоматах. Иногда при изготовлении больших деталей пуансон заменяют водой, находящейся в специальном контейнере, расположенном на матрице над заготовкой. Давление на заготовку создаётся взрывом порохового заряда в воде, в результате чего происходит деформация листовой заготовки по форме матрицы. Этот метод получил название взрывная штамповка. Детали и изделия, полученные листовой штамповкой, имеют достаточно чистую поверхность, обладают высокой прочностью. Кроме того, листовая штамповка обеспечивает сведение сложных операций обработки (точение, сверление, фрезерование и др.) к более простым (удары пуансона и т. п.), а следовательно, стабильную прочность большого числа деталей. Методами листовой штамповки получают детали и изделия для автомобилей, самолётов, радиотехнических, электронных и бытовых приборов.

   Схема расположения заготовки в вырубном штампе при листовой штамповке:
   1 – вырубленная деталь; 2 – матрица; 3 – пуансон; 4 – заготовка; 5 – штамп

   ЛИТÉЙНАЯ ФÓРМА, применяемая в литейном производстве форма для получения отливок. Охлаждаясь в полости литейной формы, материал принимает её конфигурацию и размеры. Литейная форма воспроизводит внешние контуры отливаемых деталей; для образования внутренних полостей и отверстий изделий служат литейные стержни. В тех случаях, когда извлечение сложной отливки из формы затруднено, стержень формирует и наружные части. Стержни устанавливают на опорные знаки или применяют жеребейки (металлические стержни, остающиеся в отливке). Материалом для форм и стержней служат специальные газопроницаемые и гигроскопичные смеси – песчано-глинистые, из кварцевого песка и связующих веществ (крепителей). Используют стержни, изготовляемые на стержневых машинах из специальных смесей (литьё в кокиль), металлические стержни (литьё под давлением). Литейные формы, как правило, предназначены для использования только один раз; в этом случае их изготовляют из формовочных смесей, в состав которых входят в определённой пропорции неорганические (кварц, песок, бентонит, глина) и органические (опилки, каменный уголь и т. п.) материалы. Формы для многократного применения изготовляют из металла (напр., при литье в кокиль, литье под давлением).

   Литьё в кокиль
   Стержень вставляют в кокиль, в промежуток между кокилем и стержнем заливают металл:
   1 – стержень; 2 – кокиль; 3 – отливка

   ЛИТОГРÁФСКАЯ ПЕЧÁТЬ, способ плоской печати, при котором краска с печатной формы переносится непосредственно на бумагу или другой запечатываемый материал. Литографская печать является одним из старейших способов, в котором первоначально печатной формой служил камень (lithos в переводе с греческого означает камень, отсюда название способа), позже для этих целей стали использовать металлические пластины. Способ сохранился как техника создания эстампа, лито-гравюр, офортов и т. п. В полиграфическом производстве литографская печать почти полностью вытеснена офсетной печатью.

   ЛИТЬЁ, процесс получения изделий (отливок) путём заполнения литейной формы расплавленным материалом (металлом, некоторыми горными породами, пластмассой, стеклом и др.), который, застывая, принимает требуемые конфигурацию и размеры и сохраняет их после затвердевания.
   Производство литых изделий известно с глубокой древности (2—1-е тыс. до н. э.). В Китае, Индии, Вавилоне, Древнем Египте отливали предметы вооружения, религиозного и бытового назначения, украшения, художественные изделия. В 13–14 вв. Византия, Венеция, Генуя, Флоренция славились своими литейными изделиями. На Руси в 14 в. отливали пушки из чугуна и бронзы. В 1479 г. в Москве был поставлен первый литейный завод – «пушечная изба». Замечательные образцы отечественного литейного искусства сохранились в России до сих пор, напр. Царь-колокол, весящий более 200 т (отлит И. Ф. и М. И. Маториными в 1735 г.), Царь-пушка весом 40 т работы русского мастера А. Чохова и др. Слава русского художественного литья создавалась мастерами Каслинского, Путиловского (в Санкт-Петербурге), Сормовского, Коломенского и других заводов. До разработки в 19 в. теоретических основ технологии литья в практической деятельности использовался ранее накопленный опыт мастеров. В разработку технологий литейного производства большой вклад внесли российские учёные П. П. Аносов, Д. К. Чернов, А. А. Байков, А. М. Бочвар, В. Е. Грум-Гржимайло, Н. С. Курнаков и др. Литые изделия и детали используются для создания обрабатывающих станков (в металлообработке, деревообработке и др.), машин (кузнечно-прессового оборудования, прокатных станов и др.), транспортной техники (в локомотивах, вагонах, автомобилях и др.).
   Литые изделия, особенно из цветных металлов и сплавов, применяются в авиации, космической технике, приборостроении и электронной промышленности. Широкое применение литых заготовок обусловлено тем, что их форму легче приблизить к конфигурации готовых изделий, чем, напр., кованых деталей. Литьём можно получить заготовки различной сложности с небольшими припусками, что облегчает их обработку, и с массой от нескольких граммов до сотен тонн.

   Царь-пушка (1586)

   Технология литья состоит из следующих основных операций: подготовка материалов и смесей для изготовления форм и литейных стержней, сборка форм, заливка расплавленного металла в формы, охлаждение металла и выбивка готовой отливки; последующая её чистка, термообработка и отделка. Для получения литых заготовок используются разовые, оболочковые и самотвердеющие формы, а также постоянные (напр., кокили) и многократно используемые формы (керамические, глиняно-песчаные). По способу заполнения форм различают обычное литьё, литьё под давлением и центробежное. Наиболее старый способ – получение отливок в разовых формах, которые изготовляют с помощью модельного комплекта – литейной модели, предназначенной для получения в литейной форме полости будущей отливки, и стержневого ящика, предназначенного для изготовления литейных стержней. Для получения фасонных отливок весом до 25 кг применяют литьё в оболочковые формы, изготовленные из специальной смеси, в которую вводят синтетические порошки, способствующие затвердеванию формы на нагретой металлической модели. Отливки любой сложности и размеров из чугуна и стали получают с помощью специализированных литейных форм и стержней из смесей, затвердевающих на воздухе, в состав которых входят специальные добавки (напр., искусственные смолы). Литьём по выплавляемым моделям можно получать изделия весом от нескольких граммов до десятков килограммов с толщиной стенок от 0.5 мм до нескольких сантиметров с достаточно высокой точностью размеров по сравнению с другими способами литья. Этот способ применяют при отливке художественных изделий, ювелирных украшений и т. п. Отливки с повышенной твёрдостью внешнего слоя получают методом центробежного литья, при этом расплав при заливке, поступающий во вращающиеся формы (процесс механизирован), подвергается воздействию центробежных сил. Так производят трубы, пустотелые детали (втулки, обечайки и т. п.). Литьё под давлением позволяет отливать изделия из цветных металлов, сталей, полимерных материалов. Для этого используют специальное оборудование – пресс-формы. Таким способом изготовляют детали сантехнического оборудования, алюминиевые блоки и карбюраторы двигателей внутреннего сгорания, различные пластмассовые изделия и т. п.

   ЛИФТ, стационарный подъёмник, кабина которого совершает вертикальное движение вниз и вверх для подъёма и спуска пассажиров и вещей. Лифтами оборудуют многоэтажные дома. Их размещают в ограждённой шахте, в которой по направляющим рельсам перемещается кабина. Различают лифты пассажирские и грузовые. Пассажирские лифты (обычные, скоростные, больничные) поднимают от 2 до 60 человек со скоростью 0.5–4 м/с, в уникальных конструкциях – до 7 м/с (напр., лифты Останкинской телебашни в Москве). Грузовые лифты рассчитаны на подъём до 10 т со скоростью 0.18—1.5 м/с. Управление лифтом – чаще всего из кабины, иногда – с панели, находящейся на междуэтажной площадке; применяется также собирательное управление, позволяющее регистрировать вызовы с этажей и команды из кабин. Подъёмный механизм лифта – лебёдка, находящаяся в верхней или нижней части шахты. Прообразы лифта были известны в 1 в. до н. э. в Древнем Риме; упоминания о подобных сооружениях относятся к 6 в. (Египет) и к 13 в. (Франция). В 17 в. лифты строили в Англии и Франции.
   В России первые пассажирские лифты появились в сер. 18 в. (Царское Село, усадьба Кусково под Москвой). В 1793 г. винтовой лифт конструкции И. П. Кулибина был установлен в Зимнем дворце. Лифт имел первоначально паровой привод, который позже был заменён на гидравлический, а затем на электрический.

Пассажирский лифт

ЛÓБЗИК, ручной режущий инструмент для криволинейного (узорного) выпиливания из дерева, пластмассы и мягкого металла. Наиболее часто используется в виде П-образной металлической рамки, между концами которой натягивается пильное полотно (пилка). Натяжение пилки обеспечивается за счёт незначительного сжатия концов рамки. При выпиливании пилку ведут вертикально, расположив заготовку на специальной подставке, прикреплённой к столу или верстаку. Для получения криволинейных пропилов поворачивают только заготовку, не меняя положения лобзика относительно подставки. Существует также несколько видов электролобзиков (в т. ч. как приставки для электродрели), у которых перемещение пилки обеспечивается электродвигателем.

   Простой П-образный лобзик

   ЛОГИ́ЧЕСКИЕ ЭЛЕМÉНТЫ, простейшие структурные единицы, выполняющие определённые логические операции над двоичными переменными. Реализуется обычно на электронных приборах (полупроводниковых диодах, транзисторах) и резисторах либо в виде интегральной микросхемы; имеет несколько входов для приёма сигналов, соответствующих исходным переменным, и выход для сигнала, соответствующего результату операций. Основными логическими операциями являются НЕ (отрицание), ИЛИ (дизъюнкция), И (конъюнкция). С их помощью можно реализовать любую логическую схему, напр. двоичного сумматора и оперативной памяти, с помощью которых строятся основные блоки компьютера (арифметико-логическое устройство, оперативная память и др.). Совокупность логических элементов, обеспечивающих реализацию любых заданных функций, образует систему элементов данной ЭВМ.

   ЛОДЫ́ГИН Александр Николаевич (1847–1923), российский электротехник. В 1872 г. получил в России привилегию (аналог авторского свидетельства) на электрическую лампу накаливания, в которой источником света служил накаливаемый электрическим током угольный стерженёк. Создал (в нач. 1890-х гг.) несколько типов ламп накаливания с металлическими нитями; первым применил для нитей накаливания вольфрам и молибден. Конструировал также электрические нагревательные приборы, печи для плавки металлов, печи для закалки, отжига и других процессов. Занимался (1905—16) вопросами электрификации промышленности и городского транспорта (трамваев).

   А. Н. Лодыгин

   ЛОКОМОТИ́В, общее название тяговых машин для передвижения поездов по железной дороге. Слово «локомотив» ввёл английский изобретатель Дж. Стефенсон, который свой первый паровоз заводского изготовления назвал «Локомошн» («Передвижение»). Оно и стало со временем обобщённым названием всех последующих железнодорожных тяговых машин. Локомотивами являются паровозы, тепловозы, мотовозы, газотурбовозы, электровозы. Функции локомотива выполняют также моторные вагоны, которые имеют места для пассажиров и входят в состав турбопоездов, дизель-поездов и электропоездов, а также дрезины и автомотрисы, если они используются как тяговые средства. История локомотивостроения насчитывает более 200 лет – от первого паровоза, созданного в 1803 г. в Великобритании, до наших дней. За это время в семействе локомотивов появлялись машины с различными принципами действия, способами использования энергии, в разнообразном конструктивном исполнении. Предлагались, напр., комбинированные локомотивы: дизель-электровозы, контактно-аккумуляторные электровозы, теплопаровозы и др.

   ЛОКОМОТИ́ВНАЯ СИГНАЛИЗÁЦИЯ служит для передачи машинисту поезда с помощью миниатюрного (локомотивного) светофора в кабине машиниста информации о допустимой скорости движения. Машинист может вести состав, не сбавляя скорости, если на локомотивном светофоре горит зелёный огонь, и должен подготовиться к остановке, если зажигается жёлтый. Красно-жёлтый огонь включается одновременно с предупредительным свистком. Локомотивная сигнализация связана с системой автостопа, которая затормаживает поезд, если машинист не откликнется на тревожный свисток. Чтобы избежать автоматического торможения, машинист должен периодически нажимать на т. н. рукоятку бдительности, тем самым подтверждая свою готовность принять решение в соответствии с обстановкой.

   Локомотивный светофор в кабине машиниста повторяет сигнал путевого

   ЛОТ, прибор, служащий для измерения глубины с борта судна. Различают ручной лот, определяющий глубину путём непосредственного погружения каната (лотлиня) с гирей, и эхолот, действие которого основано на измерении времени прохождения звукового сигнала от ультразвукового излучателя до дна и обратно. Ручной лот состоит из свинцовой или чугунной гири конусообразной формы длиной до 30 см и массой 3–5 кг и лотлиня.
   В нижней части гири сделана выемка, в которую вмазывают мыло для обеспечения налипания грунта при ударе гири о дно, что позволяет определить характер грунта. Лотлинь представляет собой плетёный линь в 9 или 12 нитей или пеньковый канат толщиной 25 мм, длиной 52 м. Лотлинь разбивают на метры (высота гири в расчёт не принимается). Каждый метр на лотлине отмечают кожаными марками, вырезанными в виде зубчиков и топориков, десятки метров отмечают разноцветными лоскутами флагов. Для удобства бросания линя на расстоянии 1.5–2 м от гири поперёк линя вплетается деревянный стержень – клевант. Ручным лотом измеряют глубину до 40 м при движении судна со скоростью до 3 узлов (5.6 км/ч).

   Лот

   ЛÓЦИЯ, 1) раздел судовождения, предметом изучения которого являются практические вопросы, связанные с подготовкой судна к переходу и выбору для него навигационного пути. В лоции изучаются: навигационные опасности, к которым относят возвышения подводного дна, затонувшие суда, утерянные на малых глубинах якоря, подводные осыхающие камни, скалы, рифы, плавающие объекты, льды и их классификация; береговые и плавучие средства навигационного оборудования (маяки, створы, плавучие знаки, специальные средства навигационного оборудования – сирены, диафоны, колокола, ревуны и др.); системы ограждения опасностей; станции обслуживания мореплавателей, морские карты; навигационные пособия для плавания; характеристики приливно-отливных явлений.
   2) Навигационные пособия, содержащие описания рек, морей и океанов. Основное назначение лоции – дать судоводителю рекомендации по выбору курса при плавании в описываемом районе, осветить местные условия плавания, помочь опознать географические пункты на местности.

   ЛУЖÉНИЕ, покрытие оловом металлических, гл. обр. стальных и медных, изделий для защиты их от коррозии или для облегчения последующей припайки к ним других материалов. Лужение осуществляется погружением изделий в расплавленное олово, раствор, содержащий олово, или в электролит с последующим оплавлением покрытия в масляных ваннах, печах или индукторах. Перед лужением поверхность изделий механически очищают и протравливают в кислоте.

   ЛУНОХÓД, транспортное устройство, предназначенное для передвижения по поверхности Луны и управляемое по радио с Земли. Научная измерительная аппаратура, установленная на луноходе, предназначена для изучения топографических и селено-морфологических особенностей местности, определения химического состава и физико-механических свойств грунта, исследования радиационной обстановки на Луне и т. п. С помощью уголкового отражателя, установленного на луноходе, проводилась лазерная локация (измерения) с Земли. Первый луноход – «Луноход-1» – доставлен на Луну 17 ноября 1970 г. автоматическим космическим аппаратом «Луна-17». Масса лунохода составила 756 кг, длина (с открытой крышкой) – 4.42 м, ширина – 2.15 м, высота – 1.92 м.

   «Луноход-2»

   Луноход состоит из герметичного приборного отсека с аппаратурой и самоходного шасси. В приборном отсеке находится система терморегулирования, приёмная и передающая радиоаппаратура, приборы системы дистанционного управления и электронной аппаратуры, аккумуляторные батареи. В передней части отсека расположены иллюминаторы телевизионных камер, предназначенных для управления движением лунохода и передачи на Землю панорам лунной поверхности и части звёздного неба, Солнца и Земли. На поверхности отсека укреплены остронаправленные и малонаправленные антенны для двухсторонней радиосвязи с Землёй. Отсек имеет крышку, которая лунной ночью закрыта, что препятствует отводу тепла из отсека. На внутренней поверхности крышки расположены солнечные батареи. В рабочем состоянии, при открытой крышке, батареи подзаряжают бортовые аккумуляторы. Самоходное шасси предназначено для передвижения по поверхности Луны. Оно имеет 8 колёс (все ведущие), колею – 1600 мм, диаметр колёс – 510 мм, ширину колеса – 200 мм. Поворот осуществляется за счёт уменьшения или увеличения скорости вращения колёс правой или левой группы. Управление луноходом значительно осложняется тем, что между моментом получения изображения «дороги» оператором в центре управления и поступлением команды на луноход проходит почти 4 секунды. Это обязывает экипаж с некоторым опережением предвидеть возможное направление движения и препятствия на пути лунохода. «Луноход-1» прошёл 10 540 м, детально обследовал лунную поверхность на площади 80 000 мІ. С помощью телевизионных систем было получено более 200 панорам и свыше 20 000 снимков поверхности Луны, изучены физико-механические свойства её поверхности, проведён химический анализ грунта. Время активного функционирования «Лунохода-1» составило 301 сут 6 ч 37 мин. После завершения программы «Луноход-1» был выведен на практически горизонтальную площадку, и его уголковый отражатель обеспечивает многолетнее проведение лазерной локации с Земли. 16 января 1973 г. с помощью автоматического космического аппарата «Луна-21» в район восточной окраины Моря Ясности был доставлен «Луноход-2». Усовершенствованный по опыту работы «Лунохода-1», с расширенными возможностями, он прошёл по поверхности Луны 27 км и передал на Землю большое количество научной информации о Луне.

   ЛЮМИНЕСЦÉНТНАЯ ЛÁМПА, газоразрядный источник света низкого давления, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения электрического разряда. В люминесцентной лампе ультрафиолетовое излучение обычно дугового разряда преобразуется с помощью люминофора в более длинноволновое (видимое) излучение. Наиболее распространены ртутные люминесцентные лампы. Они представляют собой стеклянную колбу (преимущественно цилиндрической формы) с герметично вмонтированными на торцах вольфрамовыми электродами, содержащую некоторое количество ртути. На внутреннюю поверхность колбы наносится люминофор. При подключении люминесцентной лампы к источнику переменного тока между электродами лампы возникает электрический разряд, возбуждающий свечение атомов ртути. Световая отдача до 93 лм/Вт, срок службы до 20 тыс. ч. Применяются гл. обр. для общего и местного освещения помещений жилых и общественных зданий, промышленных предприятий. Часто все типы люминесцентных ламп ошибочно называют лампами дневного света. В действительности люминесцентные лампы по цвету или спектру излучения делятся на лампы белого света (обозначаются буквой Б, напр. ЛБ), дневного (Д), естественного (Е), холодно-белого (ХБ), тёпло-белого (ТБ), красного, синего, голубого, зелёного (соответственно К, С, Г, З), повышенного качества цветопередачи (Ц), фотосинтетические (Ф). Разновидность люминесцентных ламп – т. н. компактные люминесцентные лампы со встроенным стартёром и штыревым или резьбовым цоколем (как у ламп накаливания). Компактные лампы предназначены для прямой замены ламп накаливания (в тех же патронах), у них световая отдача в 4–5 раз, а срок службы в 6—10 раз выше, чем у ламп накаливания.

Внешний вид и схема включения люминесцентной лампы:
1 – стеклянная трубка; 2 – электроды; СТ – стартёр; С1 и С2 – конденсаторы; Д – дроссель; В – выключатель

М

МАГАЗИ́Н ИЗМЕРИ́ТЕЛЬНЫЙ, комплекс мер электрических величин (сопротивления, ёмкости, индуктивности), которые с помощью переключающего устройства соединяют в группы для точного воспроизведения одноимённых величин различного значения в электрических цепях или измерительных приборах. Меры различных значений конструктивно объединяются; в общем корпусе с мерами смонтировано переключающее устройство или наборная панель для соединения мер в требуемых сочетаниях. По конструкции коммутирующих устройств различают рычажные, штепсельные, вилочные и зажимные измерительные магазины. Меры в измерительных магазинах обычно компонуются в декады (по 10 мер с одинаковым номинальным значением). По числу декад измерительные магазины делятся на одно – и многодекадные (до 8 декад). Измерительные магазины высших классов точности изготавливают, как правило, многодекадными. Для плавного изменения значения воспроизводимой величины в некоторых измерительных магазинах наименьшая постоянная мера заменяется плавно регулируемой мерой переменного значения.

   Измерительные магазины с переключающим устройством рычажного (а) и вилочного (б) типов

   МАГНИ́ТНАЯ ГОЛÓВКА, узел аппарата магнитной записи, осуществляющий во взаимодействии с магнитным носителем (магнитной лентой, диском, барабаном) запись, воспроизведение (считывание) или стирание информации. Наиболее распространены индукционные магнитные головки. Основной элемент головки – сердечник (магнитопровод) и одна или несколько обмоток на нём (см. рис. при ст. Магнитофон). Сердечники изготовляют из магнитомягких материалов, напр. пермаллоя, сендаста, аморфного магнитного сплава. На стороне, обращённой к носителю, у сердечника имеется рабочий зазор – промежуток, заполненный немагнитным материалом, напр. стеклом или камелином. При записи в обмотку магнитной головки подаются электрические сигналы, соответствующие записываемой информации. Эти сигналы наводят в сердечнике магнитный поток, который создаёт в рабочем зазоре переменное магнитное поле – поле рассеяния зазора, непосредственно взаимодействующее с носителем. При движении носителя вблизи рабочего зазора его поле рассеяния пронизывает магнитный слой носителя и изменяет его остаточную намагниченность в соответствии с амплитудой записываемых сигналов. Намагниченные участки носителя напоминают цепочку магнитных следов; сливаясь, они образуют дорожку записи. При воспроизведении информации магнитное поле движущегося носителя изменяет магнитный поток в сердечнике, отчего в обмотке магнитной головки индуцируется ЭДС – считанные сигналы. Положение магнитной головки по отношению к носителю записи строго регламентировано, чтобы её рабочий зазор приходился точно на дорожку записи движущегося носителя. Форма, размеры и конструкция магнитной головки зависят от назначения аппарата магнитной записи. Ширина дорожки записи не превышает нескольких микрометров на магнитных дисках и нескольких десятых долей миллиметра на магнитных лентах. При магнитной записи информации в цифровом виде достигается продольная плотность записи (по одной дорожке) ок. 10⁴ бит/см, при поверхностной плотности записи (на всей площади носителя) до 106 бит/смІ. Магнитные головки применяют в магнитофонах, видеомагнитофонах, дисководах (жёстких и гибких дисков) магнитных запоминающих устройств ЭВМ и др.

   МАГНИ́ТНАЯ ЛÉНТА, носитель информации, применяемый для магнитной записи в магнитофонах, видеомагнитофонах, запоминающих устройствах. Применяются многослойные магнитные ленты с прочной, гибкой, негорючей основой, на которую нанесён магнитный слой, являющийся собственно носителем информации. Для устранения электростатических разрядов, возникающих при трении ленты о детали лентопротяжного механизма, поверх магнитного слоя наносят тонкий электропроводный слой. Для улучшения намотки ленты в рулон на обратной стороне основы иногда создают фрикционный слой (поверхность ленты становится матовой, шершавой, в отличие от полированной рабочей поверхности ленты). Общая толщина магнитной ленты 15–25 мкм, ширина её зависит от функционального назначения: для любительской видеозаписи применяют ленту 4—12.7 мм, для профессиональной видеозаписи – 12.7—51.2 мм, для звукозаписи – 3.81–51.2 мм. Запись на ленте представляет собой намагниченную с переменной интенсивностью дорожку, расположенную вдоль направления движения ленты для магнитофонов (параллельно могут быть расположены 2–4 дорожки в бытовых магнитофонах или 2—24 дорожки в профессиональных), и ряд наклоненных под небольшим углом к направлению движения дорожек – строк для видеомагнитофонов. Магнитный слой ленты состоит из мельчайших игольчатых частиц – гамма-оксида железа (g – Fe₂O₃), диоксида хрома (CrO₂) или сплавов металлов, (напр. Co-Ni). Состав и толщина магнитного слоя зависят от вида записи; для цифровой записи, напр., применяют ленты с магнитным слоем толщиной в несколько микрон. В зависимости от типа лентопротяжного механизма лента наматывается на сердечники, катушки или кассеты, защищающие её от механических воздействий любых предметов, кроме магнитных головок. Магнитные ленты обеспечивают тысячи циклов записи воспроизведения и могут храниться десятки лет (долговечность определяется старением основы – её пересыханием). Губительны для магнитной записи внешние магнитные поля, поэтому кассеты нельзя класть рядом с динамиками акустических систем, трансформаторами, электродвигателями.

   МАГНИ́ТНЫЕ МАТЕРИÁЛЫ, вещества, обладающие магнитными свойствами и изменяющие магнитное поле, в которое они помещены. Ими могут быть металлы и сплавы (гл. обр. ферромагнетики, такие, как Fe, Co, Ni, Cu, редкоземельные элементы), диэлектрики и полупроводники (ферри – и антиферромагнетики, напр. ферриты-шпинели МFe₂O₄, где М – Fe, Ni, Cо, Mn, Мg, Zn, Cu, интерметаллиды и др.). Различают магнитомягкие, магнитотвёрдые, термомагнитные, магнитооптические и магнитострикционные материалы.
   Магнитомягкие материалы – ферромагнитные сплавы, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в относительно слабых магнитных полях напряжённостью до 4 кА/м; характеризуются высокими значениями относительной магнитной проницаемости (до 106), небольшой коэрцитивной силой. Применяются для изготовления магнитопроводов, трансформаторов, магнитных усилителей, реле, магнитных головок для аудио – и видеозаписи, сердечников катушек индуктивности и т. п. Основные из них: электротехническое железо; сплавы на основе Fe-Ni – пермаллои, супермаллои (с добавкой Мо), изопермы (Cr, Ti, Nb, Cu, Al), муметалл (Mn); сплавы на основе Fe-Со с добавками V (пермендюры), Fe-Со-Ni с добавками Мn и Сг (перминвары); на основе Fe-А1 и Fe-А1-Si (алферы, алсиферы, сендасты); ферриты-шпинели; композиты карбонильного железа или пермаллоя с диэлектрическим связующим (полистирол, жидкое стекло).
   Магнитотвёрдые материалы намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в магнитных полях ≥ 4 кА/м. Применяются как постоянные магниты, в гистерезисных двигателях, узлах радиоаппаратуры и механических удерживающих устройств, в качестве носителей памяти и накопителей информации. Основные из них: углеродистые и легированные Cr, Со и Ni-стали с мартенситной структурой; сплавы на основе Fe-Ni-Al (ални), Сu-Ni-Со (кунико), Fe-Со-V (викаллой) и др.; сплавы благородных металлов (Pt, Ir, Pd) с переходными, применяемые для изготовления сверхминиатюрных магнитов; интерметаллические соединения металлов группы Fe с редкоземельными элементами (напр., Nd₂Fe₄B); материалы для магнитной записи с нанесёнными порошками из оксидов переходных металлов, сплавов Со с Ni, Pt, W, Cr или редкоземельными элементами Cо-Cd-Tb, Fe-Cо-Gd-Tb; композиты на основе порошкообразных ферритов, интерметаллидов и органического связующего (пластмасса, каучуки).
   Термомагнитные материалы обладают сильной зависимостью намагниченности от температуры – медноникелевые (кальмаллои) и железоникелевые сплавы (термопермы); их применяют в измерительных приборах для коррекции и компенсации температурных изменений в магнитном поле, в качестве датчиков температуры.
   Магнитооптические материалы способны вращать плоскость поляризации света, используются для управления световыми потоками в лазерной технике и оптоэлектронике, напр. халькогенидные ферриты-гранаты (YBi)₃Fe₅O₁₂, прозрачные в ИК-области света.
   Магнитострикционные материалы обладают повышенной способностью деформироваться при намагничивании, используются в излучателях и приёмниках звука и ультразвука, преобразующих энергию магнитного поля в механическую и обратно; основные материалы – никель, сплавы никеля (пермендюр) и железа (с Аl, Ni, Pt, Ni и Co, Ni и Cr, Co и Сr), интерметаллиды редкоземельных элементов.

   МАГНИТОГИДРОДИНАМИ́ЧЕСКИЙ ГЕНЕРÁТОР (МГД-генератор), энергетическая установка для непосредственного преобразования энергии рабочего тела (жидкой или газообразной электропроводящей среды), движущегося в магнитном поле, в электрическую энергию. Собственно МГД-генератор состоит из канала, электромагнитной системы и электродов для вывода электроэнергии на нагрузку. В качестве рабочего тела могут использоваться электропроводный газ (продукты сгорания ископаемого топлива, инертные газы с присадками щелочных металлов, пары щелочных металлов и их смеси и др.), жидкие металлы и электролиты. Обычно в МГД-генераторах используют газ. Будучи нагретым до 2500–2700 К, он ионизуется и становится электропроводным – превращается в плазму. При движении рабочего тела – плазмы – в канале поперёк магнитного поля, создаваемого электромагнитной системой, в нём возникают два противоположно направленных потока носителей положительных и отрицательных зарядов, которые через соответствующие электроды отводятся во внешнюю электрическую цепь к нагрузке. Мощность МГД-генератора может достигать 500—1000 МВт.
   МГД-генератор может работать как отдельно, так и вместе с паротурбинной установкой, когда отработавшее в МГД-генераторе рабочее тело используется для образования пара (в парогенераторе) и подогрева воздуха (в теплообменнике), подаваемого в камеру сгорания. В канале генератора газ теряет скорость и охлаждается до температуры 2200 К, при которой его электропроводность резко падает. С такой температурой газ поступает в теплообменник, отдаёт часть своего тепла воздуху и при 1500 °C попадает в парогенератор, снабжающий паром паротурбогенератор, как на обычной паротурбинной электростанции. Тепловые электростанции с МГД-генератором на продуктах сгорания топлива наиболее просты по принципу работы и наиболее перспективны. Кпд такой энергетической установки может достигать 50–60 %.

   Схема энергетической установки с МГД-генератором

   Основные принципиальные схемы энергетических МГД-генераторов были запатентованы в нач. 20 в., однако лишь в 50—60-е гг. началась разработка их конструкций. Первый экспериментальный МГД-генератор мощностью 11.5 кВт был построен в США в 1959 г.; в сер. 60-х гг. там же был создан МГД-генератор мощностью 32 МВт («Марк-V»). В России первая МГД-установка мощностью 200 кВт была создана в 1964 г.; ввод в эксплуатацию опытно-промышленной энергетической установки с МГД-генератором расчётной мощностью 20–25 МВт состоялся в 1971 г.

   МАГНИТÓЛА, комбинированное устройство, состоящее из объединённых в одном корпусе радиовещательного приёмника и кассетного магнитофона; в современных магнитолах к ним добавляется лазерный проигрыватель компакт-дисков (CD).

   Двухкассетная магнитола

   МАГНИТÓМЕТР, прибор для измерения характеристик магнитного поля и магнитных свойств физических объектов – напряжённости, направления и градиента, в т. ч. магнитного поля Земли. Магнитометры подразделяются на магнитостатические, магнитодинамические, электромагнитные, индукционные, квантовые (сверхпроводящие). По назначению различают эрстедметры, инклинаторы и деклинаторы, градиентометры и др. Эрстедметры применяются для измерений напряжённости магнитного поля по моменту сил, действующих на магнитную стрелку прибора в исследуемом поле. Инклинаторы и деклинаторы применяются для измерений направления магнитного поля в заданной точке земной поверхности. Градиентометры применяются для измерений приращений составляющей напряжённости магнитного поля в заданном направлении. По принципу действия магнитометры делят на квантовые, сверхпроводящие, индукционные, магнитомеханические и др.

   МАГНИТОФÓН, электромеханическое устройство для магнитной записи звука (обычно на магнитную ленту) и последующего его воспроизведения. Работа магнитофона основана на способности магнитного слоя ленты длительное время сохранять остаточную намагниченность после того, как будет снято намагничивающее поле. Основные узлы магнитофона: лентопротяжный механизм, блок магнитных головок (записывающая, воспроизводящая, стирающая), усилители записи и воспроизведения, генератор стирающих запись сигналов, громкоговорители или акустическая система. В магнитофонах среднего класса вместо двух, записывающей и воспроизводящей, используют одну универсальную магнитную головку. При записи электрические сигналы звуковой частоты (от микрофона, радиоприёмника, электропроигрывателя) после усиления поступают на записывающую магнитную головку. В ней они преобразуются в переменное магнитное поле, изменяющееся в соответствии с изменением амплитуды записываемых сигналов. Это поле воздействует через рабочий зазор головки на магнитную ленту, движущуюся с постоянной скоростью относительно головки, и изменяет намагниченность отдельных участков магнитного слоя – оставляет на нём магнитные следы звуков. Намагниченные участки ленты в совокупности образуют дорожку записи или звуковую дорожку. Магнитная лента со звуковой дорожкой называется фонограммой. При воспроизведении магнитная лента со звуковой дорожкой с такой же, как при записи, скоростью протягивается относительно воспроизводящей головки; остаточный магнитный поток ленты возбуждает в обмотке головки электрические колебания, в точности повторяющие записанные. Эти колебания после усиления преобразуются громкоговорителем или акустической системой в звук. Перед записью магнитную ленту очищают – стирают старые записи. Делает это стирающая головка, в обмотку которой подаётся от особого генератора ток ультравысокой частоты. Создаваемое стирающей головкой магнитное поле размагничивает рабочий слой ленты – стирает имевшуюся на нём запись.

   Схема работы магнитофона:
   1 – стирающая магнитная головка; 2 – записывающая магнитная головка; 3 – воспроизводящая магнитная головка; 4 – тонвал (ведущий вал); 5 – направляющий ролик; 6 – магнитная лента; 7 – магнитопровод; 8 – обмотка; 9 – рабочий зазор; 10 – лента; 11 – магнитный слой; 12 – основа ленты

   Различают магнитофоны профессиональные (студийные, репортажные и др.) и бытовые (любительские); катушечные и кассетные; моно – и стереофонические. Основные технические характеристики магнитофонов, определяющие качество записи и воспроизведения звука: скорость движения ленты (76.2; 38.1 и 19.05 см/с – в профессиональных, 9.53 и 4.76 см/с – в бытовых, 2.38 и 1.19 см/с – в диктофонах); рабочий диапазон частот от 63–10 000 у большинства любительских до 16–22 000 Гц у высококлассных любительских и профессиональных; уровень шумов в канале записи – воспроизведения (от –42 до –64 дБ). Запись звука осуществляется на магнитную ленту шириной 6.25 мм (в катушечных магнитофонах) и 3.81 мм (в кассетных магнитофонах). Разновидностью магнитофона является диктофон. От магнитофона он отличается более простой конструкцией лентопротяжного механизма, ограниченным диапазоном звуковых частот (обычно 200—3000 Гц), меньшими размерами; как правило, он кассетный. Его специфические особенности: возможность плавного изменения скорости движения магнитной ленты, остановка механизма при отсутствии записываемых сигналов и автоматическое включение при появлении звука. Другой разновидностью магнитофона является плеер – магнитофонный проигрыватель, в котором возможно только воспроизведение фонограммы на головные телефоны или встроенный громкоговоритель; стирание имеющейся фонограммы и запись новой не предусмотрены.

   МАЛЬТИ́ЙСКИЙ МЕХАНИ́ЗМ (мальтийский крест), механизм для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое, совершаемое в одном направлении. Отличается сравнительно небольшими размерами, обеспечивает плавную передачу движения. Применяется в машинах-автоматах, киносъёмочных и кинопроекционных аппаратах, в приборах точной механики и др. Назван так за сходство ведомого звена с мальтийским крестом – отличительным знаком духовно-рыцарского ордена иоаннитов.

   Мальтийский механизм:
   1 – ведущий диск; 2 – ведомое звено (мальтийский крест)

   МАНИПУЛЯ́ТОР, 1) многозвенный механизм с захватным приспособлением на конце (рабочий орган), имитирующий движение руки человека. Шарнирно-рычажные и телескопические соединения звеньев обеспечивают рабочему органу манипулятора от 3 до 9 степеней подвижности (линейные и угловые перемещения, вращение, схват). Различают манипуляторы, приводимые в действие движениями руки и пальцев оператора и в точности повторяющие (копирующие) эти движения, и манипуляторы, приводимые в действие электрическим приводом по сигналам с пульта дистанционного управления либо от встроенного микропроцессора. Применяются при погрузочно-разгрузочных работах, в прокатном производстве, при работе с вредными химическими и радиоактивными веществами и т. д., а также как исполнительный механизм промышленных роботов.
   2) В горнодобывающей промышленности – основной механизм буровой каретки, предназначенный для перемещения в призабойном пространстве автоподатчика с перфоратором (бурильной машиной).
   3) Телеграфный ключ, приспособление для ручной передачи телеграфных сигналов, составленных по азбуке Морзе. Скорость передачи на простом ключе 70–90 знаков за 1 мин, на вибрационном – 120–150 знаков за 1 мин.

   МАНÓМЕТР, прибор для измерений давления жидкости и газа. В зависимости от конструкции чувствительного элемента различают манометры жидкостные, поршневые, деформационные и пружинные (трубчатые, мембранные, сильфонные). Существуют абсолютные манометры – измеряют абсолютное давление от нуля (полного вакуума), манометры избыточного давления – измеряют разность между давлением в какой-либо системе и атмосферным давлением, барометры (для измерений атмосферного давления), дифманометры (для измерений разности двух давлений, каждое из которых отличается от атмосферного), вакуумметры (для измерений давления, близкого к нулю) – в вакуумной технике. Основной конструктивный элемент манометра – чувствительный элемент, являющийся первичным преобразователем давления. Кроме манометров с непосредственным отсчётом, широко применяются бесшкальные манометры с унифицированными пневматическими или электрическими выходными сигналами, используемые в системах контроля, автоматического регулирования и управления различными технологическими процессами.

   Трубчатый манометр:
   1 – трубка; 2 – рычаг передаточного механизма; 3 – передаточный механизм; 4 – стрелка и шкала отсчётного устройства

   МАРКÓНИ (marconi) Гульельмо (1874–1937), итальянский радиотехник и предприниматель. Занимался разработкой приборов беспроволочного телеграфа. Получил английский патент на использование электромагнитных волн для связи без проводов и организовал крупное акционерное общество «Маркони и K°» (1897). Осуществил радиосвязь через Атлантический океан (1901). Деятельность Маркони и его фирмы сыграла важную роль в развитии радиотехники и радиосвязи. Удостоен Нобелевской премии по физике (совместно с немецким физиком К. Брауном, 1909 г.).

   МАРТÉН (martin) Пьер (1824–1915), французский металлург. В 1864 г. разработал способ получения литой стали в пламенной регенеративной печи. Использовав принцип регенерации тепла продуктов горения, Мартен применил его для подогрева одновременно и воздуха, и топлива (газообразного или жидкого). Благодаря этому он получал температуру (1600–1650 °C), необходимую для выплавки из чугуна стали заданного состава и качества. Впоследствии способ и печь стали широко применяться в металлургии и получили имя создателя.

   МАРТÉНОВСКИЙ ПРОЦÉСС, способ выплавки литой стали заданного химического состава. Сущность мартеновского процесса заключается в ведении плавки на поду пламенной отражательной печи (мартеновской печи), оборудованной регенератором для предварительного подогрева воздуха (иногда и газа). Сталь получается в результате окислительной плавки загруженных в печь железосодержащих материалов (чугуна, стального лома, железной руды) и сложных процессов взаимодействия между металлом, шлаком и газовой средой. Идеи передела железного лома и чугуна в сталь на поду пламенной печи высказывались неоднократно многими учёными, в частности французским естествоиспытателем Р. Реомюром (в 1722 г.), однако осуществить процесс на практике долгое время не удавалось из-за невозможности получения в то время температуры, достаточной для плавления стали.

   Схема мартеновской печи

   В 1864 г. П. Мартен построил первую регенеративную отражательную печь для плавки литой стали. В России первая мартеновская печь была построена С. И. Мальцевым в 1867 г. на Ивано-Сергиевском железоделательном заводе. Во Франции, России и других странах процесс получил название «мартеновского», в Германии – «сименс-мартеновского», в США – «Open hearth process» (процесс на открытом поду). Главными преимуществами, которыми мартеновский процесс отличался от других способов массового получения стали в кон. 19 – 1-й пол. 20 в., была возможность использования в шихте большого количества металлолома и возможность выплавки высоколегированных сталей практически любого состава. Однако в связи с интенсивным развитием в 60-х гг. 20 в. кислородно-конвертерного производства мартеновский процесс утратил своё значение, и строительство мартеновских цехов прекратилось.

   МÁСЛЯНЫЙ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ РАДИÁТОР, переносной электрический отопительный прибор для дополнительного обогрева жилых помещений с хорошей теплоизоляцией. Радиаторы отдают тепло своей внешней поверхностью, средняя температура которой составляет 85–95, а максимальная не превышает 100–110 °C. Наиболее распространены маслонаполненные электрические радиаторы, в которых минеральное масло служит промежуточным теплоносителем. Нагреваются они за 25–35 мин после включения. Мощность масляных радиаторов составляет 0.5–1.5 кВт. По конструкции масляные электрические радиаторы делятся на панельные и секционные. В панельных радиаторах резервуар для масла выполнен в виде плоской панели, а в секционных – состоит из однотипных секций с общим электрическим нагревательным элементом. У секционных радиаторов больше рабочая поверхность. Электрические радиаторы снабжаются терморегулятором, автоматически поддерживающим температуру воздуха в помещении, и регулятором мощности для обеспечения двух – или трёхступенчатого нагрева. Кроме масляных радиаторов, используются «сухие» электрические радиаторы, в которых нагревательным элементом служит проволока или фольга с большим электрическим сопротивлением. К ним относятся тепловыделяющие панели, подвешиваемые на стены комнаты.

   МАТЕМАТИ́ЧЕСКОЕ МОДЕЛИ́РОВАНИЕ (машинный эксперимент), моделирование реально существующих объектов и явлений – физических, химических, биологических, социальных процессов, живых и неживых систем, инженерных конструкций, конструируемых объектов, осуществляемое средствами языка математики и логики с помощью компьютера. Математическое моделирование основано на создании и исследовании на компьютере математической модели реальной системы – совокупности математических соотношений (уравнений), описывающих эту систему. Уравнения (математическая модель) вместе с программой их решения вводят в компьютер и, имитируя различные значения входных (по отношению к исследуемой системе) сигналов и условий работы системы, определяют величины, характеризующие поведение системы. Математическое моделирование, в отличие от материального (экспериментального, предметного), является теоретическим, происходящим только в компьютере, а не в реальности. Оно позволяет обойтись без сложного, дорогого или опасного эксперимента, напр., при создании самолётов, ядерного оружия, а также даёт возможность изучать такие явления, как землетрясение, которое невозможно воспроизвести экспериментально.
   Математическое моделирование процесса или явления не может дать полного знания о нём. Это особенно существенно в том случае, когда предметом математического моделирования являются сложные системы, поведение которых зависит от значительного числа взаимосвязанных факторов различной природы. Поэтому иногда математическое моделирование дополняют натуральным модельным моделированием.

   МАТЕРИ́НСКАЯ ПЛÁТА персонального компьютера или системная плата, основное устройство, определяющее возможности компьютера. На материнской плате размещаются: центральный процессор; оперативная память, сверхоперативное запоминающее устройство (кэш-память); постоянное запоминающее устройство с системой BIOS (базовой системой ввода/вывода информации); набор управляющих микросхем (чипсетов), вспомогательных микросхем и контроллеров ввода/вывода информации; КМОП-память с данными об аппаратных настройках и аккумулятором для её питания; разъёмы расширения или слоты (slot); разъёмы для подключения интерфейсных кабелей жёстких дисков, дисководов, последовательного и параллельного портов, инфракрасного порта, а также универсальной последовательной шины USB; разъёмы питания; преобразователь напряжения для питания процессора; разъём для подключения клавиатуры. Кроме того, для подключения индикаторов, кнопок и динамика, расположенных на корпусе системного блока, используют миниатюрные разъёмы-вилки. Если на системной плате сосредоточены все элементы, необходимые для работы компьютера, то она называется All-In-One. У большинства персональных компьютеров системные платы содержат лишь основные, функциональные узлы, а остальные элементы расположены на отдельных печатных платах (платах расширения), которые устанавливаются в разъёмы расширения. Напр., устройство формирования изображения на экране монитора – видеоадаптер – чаще всего располагается на отдельной плате расширения – видеокарте.

   МАТÓРИНЫ (Моторины) Иван Фёдорович (ок. 1660–1735) и Михаил Иванович (?—1750), российские литейщики, пушечных и колокольных дел мастера, отец и сын.
   В 1735 г. отлили знаменитый Царь-колокол для колокольни «Иван Великий» в Московском Кремле, ставший памятником литейного искусства. Высота – св. 6 м, диаметр в основании – 6.6 м, масса – более 200 т. Во время пожара 1737 г. колокол, ещё не поднятый наверх, дал трещину, от него отвалился значительный кусок. В дальнейшем попытки поднять разбитый колокол не увенчались успехом. Лишь через 100 лет, в 1836 г., он был поставлен на восьмиугольный гранитный пьедестал возле колокольни «Иван Великий».

   МÁТРИЦА, 1) в металлообработке – одна из основных частей некоторых штампов или других рабочих инструментов со сквозным отверстием или углублением (соответствующим по форме или по контуру обрабатываемой детали). Используется при штамповке, прессовании, волочении для выдавливания, глубокой вытяжки или протяжки заготовок.
   2) В полиграфии – углублённая форма с изображением буквы или знака для отливки литер ручного набора (шрифтолитейная матрица), для механизированного набора в наборных машинах (линотипные и монотипные матрицы).

   МАШИ́НА, устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации. Машины бывают энергетические, рабочие и информационные. Энергетические машины предназначаются для преобразования любого вида энергии в механическую и называются машинами-двигателями. К ним относятся электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, турбины, поршневые, паровые машины и др. Для преобразования материалов служат рабочие машины, которые подразделяются на технологические и транспортные. Технологические машины обрабатывают материал, предмет (объект труда), изменяя форму, свойства, состояние и положение. К технологическим машинам относятся металлообрабатывающие и ткацкие станки, прокатные станы, полиграфические и другие машины. Транспортные машины осуществляют перемещение предмета (автомобили, тепловозы, самолёты, вертолёты, подъёмники, конвейеры и др.). Информационные машины предназначены для сбора, преобразования и использования информации (напр., арифмометры, механические интеграторы). Электронная вычислительная машина, строго говоря, не является машиной, т. к. в ней механические движения служат для выполнения лишь вспомогательных операций (название сохранено в порядке исторической преемственности от простых счётных машин).
   Кроме приведённой классификации, машины можно рассматривать применительно к выполняемым ими работам. Так, трактор – не только транспортная, но и технологическая машина, поскольку он пашет, сеет, обрабатывает землю и т. д. Отдельную группу составляют сельскохозяйственные машины: комбайны, сеялки, культиваторы, хлопкоуборочные, доильные и др. Своеобразное семейство представляют такие машины, как горнодобывающие, нефтеперерабатывающие и т. п. Всё больше расширяется круг бытовых машин: кухонные комбайны, кофемолки, стиральные, гладильные машины, пылесосы и т. д. Есть машины, работающие в науке, – напр., в ядерной физике ведутся исследования на установках, оснащённых циклотронами, синхрофазотронами; в органической химии синтез осуществляется на установках, позволяющих создавать вещества с заранее заданными свойствами, и т. д. Очень важными для человека являются машины, применяемые в медицине, они помогают ставить диагноз (напр., электрокардиограф), обследовать внутренние органы, сшивать сосуды, заменять лёгкие и сердце на время операции и т. д.

   МАШИ́НА ТРЮКОВÓЙ ПЕЧÁТИ, то же, что трюк-машина.

   МАШИ́НА ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ, машина, в которой происходит преобразование механической энергии в электрическую (генератор), электрической энергии в механическую (двигатель) или электрической энергии с одними параметрами (напряжением, частотой и т. д.) в электрическую энергию с другими параметрами (напр., преобразователь частоты). Действие электрической машины основано на использовании явления электромагнитной индукции и законов, определяющих взаимодействие электрических токов и магнитных полей. В зависимости от того, какого вида электрический ток (постоянный или переменный) получается в результате преобразования механической энергии в электрическую или какого рода ток используется для получения механической энергии, различают электрические машины постоянного и переменного тока. Каждая из этих машин обратима, т. е. может работать как в генераторном, так и в двигательном режиме. Так, напр., работают тяговые двигатели подвижного состава электрифицированного транспорта: при разгоне (в двигательном режиме) электрическая энергия потребляется из электрической сети, а при торможении (в генераторном режиме) – отдаётся в сеть. Однако, как правило, выпускаемые промышленностью электрические машины обычно предназначены для выполнения работы только одного определённого вида.

   МАШИ́ННЫЙ ЗАЛ, часть электростанции, где размещается её основное оборудование, вырабатывающее электроэнергию, – электрические генераторы и вращающие их двигатели (турбины, дизели и т. д.) с относящимися к ним вспомогательными установками. В машинных залах паротурбинных тепловых электростанций (ТЭС) располагают турбогенераторы, паровые турбины, конденсаторы, теплообменники, насосы и т. п.; гидроэлектрических станций (ГЭС) – гидрогенераторы, гидравлические турбины с регулирующими устройствами; на газотурбинных и дизельных электростанциях – всё рабочее оборудование, включая пусковые установки дизелей и камеры сгорания. В машинных залах одноконтурных атомных электростанций турбоагрегаты устанавливаются в бетонных отсеках, оборудование снабжается биологической защитой. Размеры машинного зала зависят от числа установленных агрегатов, их мощности и взаимного расположения. Напр., машинный зал Красноярской ГЭС с 12 гидроагрегатами мощностью по 508 МВт имеет длину ок. 330 м, ширину 30 м и высоту 20 м.

   МАШИ́ННЫЙ ПЕРЕВÓД, автоматический перевод текстов с одного языка на другой, выполняемый на компьютере по формальным правилам, реализованным в виде соответствующей программы. Первые программы машинного перевода текстов с одного языка на другой с помощью компьютера появились в 1950-х гг. Однако достаточно широкое распространение они получили только с появлением персональных компьютеров, которые позволили полностью использовать главное преимущество машинного перевода по сравнению с обычным – его оперативность. Машинный перевод стал экономически выгодным.
   Компьютер не понимает нюансов языка, игры слов, намёков. При машинном переводе предложение расчленяется на отдельные части речи, в нём выделяются стандартные конструкции, слова и словосочетания переводятся по словарям, находящимся в памяти компьютера. Затем переведённые части речи собираются по правилам другого языка. При этом получается не полноценный, литературный перевод, а полуфабрикат, черновик перевода – т. н. подстрочник. Но даже такой подстрочник представляет ценность для человека, слабо владеющего языком оригинала, но обладающего способностями литературного редактора и знаниями в конкретной области науки, техники или искусства, к которой относится переводимый текст. Такой подстрочник он может превратить в грамотный технический текст или произведение искусства. Точности технического перевода способствует правильный выбор словаря по специальности. Для качественного перевода важно, чтобы в этом словаре можно было найти максимальное число слов переводимого текста. Качество перевода значительно улучшается, если переводчик хотя бы в небольшой степени знаком с языком оригинала.
   Существует много программ автоматического машинного перевода. В России наиболее распространена система Stylus (фирма «ПроМТ»). Она предназначена для профессионального перевода больших объёмов информации с русского языка на английский, французский, немецкий языки и обратного перевода с этих языков на русский.

   МАЯ́К, постоянно действующий навигационный ориентир для судов, оборудуемый системами светового, звукового или радиооповещения. Маяки могут различаться по конструкции и техническим средствам оснащения. Обычно маяк – капитальное сооружение башенного типа, выделяющееся по форме и окраске на фоне окружающей местности. Огонь маяка со светооптическим аппаратом в тёмное время суток при прозрачной атмосфере должен быть виден не менее чем на 15 миль (одна международная морская миля – 1852 м). Такие маяки оборудуются также звуковыми средствами оповещения – сиренами, диафонами (аппараты для подачи мощных звуковых сигналов во время туманов). Сооружаются маяки на берегу, островах, мелководье, на судах, устанавливаемых на якорях (плавучие маяки). Плавучие маяки имеют резко отличительную окраску, характерные надстройки, вдоль обоих бортов наносят название маяка. Система из нескольких соответствующим образом расположенных маяков может образовать створ, обозначающий на местности узкую зону (полосу или сектор) с целью проводки по ней судов или для решения других навигационных задач.
   Лазерный маяк – маяк, в котором в качестве источника света используется лазер. Благодаря большой яркости светового излучения лазера, во много тысяч раз превосходящей яркость любого обычного источника света, лазерный маяк служит надёжным ориентиром для судоводителей в условиях, когда света обычных ламп недостаточно и требуются лампы мощностью в несколько десятков киловатт. Один из первых лазерных маяков был установлен в 70-е гг. 20 в. в Австралии, в порту Сидней, а в СССР испытывался в Одессе (ныне Украина).

   Маяк

   Лазерный створный маяк – маяк, который не только служит ориентиром, но и указывает судам курс движения по фарватеру. Первый работающий лазерный створный маяк (ЛСМ), под названием «Анемон», создан в России и установлен на Ладожском озере, где берёт начало р. Нева, у исторического г. Шлиссельбург. Создатели ЛСМ под руководством В. Г. Савельева использовали принцип периодического движения (сканирования) двух лучей навстречу друг другу. Лучи лазеров двигаются в горизонтальной плоскости синхронно, пересекаясь на оси створа. При движении по фарватеру судоводитель видит оба лазерных огня в виде проблесков одновременно. Вследствие малой угловой ширины луча (несколько угловых минут) каждый из лучей попадает в поле зрения лишь на короткое время. Поэтому они воспринимаются как проблесковые вспышки. При отклонении от фарватера синхронность лучей нарушается, и в зависимости от уклонения вправо или влево первым появляется соответственно правый или левый огонь. Вместе же они воспринимаются как бегущий огонь, подобный бегущей строке или цепочке переключаемых последовательно ламп иллюминации, создающих иллюзию движения. Этот бегущий огонь всегда указывает в сторону фарватера. Благодаря высокой концентрации светового потока в узком луче при мощности лазера всего 3 МВт с корабля огни ЛСМ видны ночью на расстоянии до 10 км, а точность указания курса такова, что заметно отклонение даже в единицы угловых минут. Напр., на расстоянии 1 км – отклонение на 1 м, 2 км – на 2 м и т. д. В отличие от любых створных систем, лазерный створный маяк «Анемон» допускает возможность автоматического слежения за курсом с помощью фотоприёмного устройства на борту.

   МЕДНÉНИЕ, нанесение (гл. обр. элeктpoлитичecким способом) тонкого слоя меди на поверхность металлических (преимущественно стальных, цинковых и алюминиевых) изделий. Меднение производится для образования промежуточного слоя при защитно-декоративном никелировании и хромировании стальных изделий, облегчения процесса пайки изделий, изготовлении биметаллов и т. д.

   МЕДЬ, cu, мягкий, ковкий и пластичный металл красного цвета; химический элемент i группы периодической системы; ат. н. 29, ат. масса 63.546. Плотность 8920 кг/мі, температура плавления 1083.4 °C. Латинское cuprum происходит от названия о. Кипр, богатого медными рудниками, русское «медь» – от слова «смигда», обозначавшего ранее любой металл. Медь известна людям с незапамятных времён; как золото и серебро, она встречается в чистом виде в природе – самый большой самородок меди, массой 420 т, был найден в сер. 19 в. в Северной Америке. Выплавлять медь из руд люди научились ещё в 7—6-м тыс. до н. э. Из меди делали орудия труда, оружие, предметы обихода и украшения.
   Медь хорошо проводит тепло и электричество, уступая только серебру. Твёрдость по Бринеллю 370–420 МПа (после обработки давлением повышается до 450 МПа). Химически малоактивна; реагирует только с кислотами-окислителями – азотной и серной. В сухом воздухе не окисляется; в атмосфере, содержащей СО₂ и пары Н₂О, покрывается патиной – зеленоватой плёнкой малахита. Самое известное соединение меди – медный купорос CuSO₄ · 5Н₂О.
   Применяют медь как конструкционный материал, для изготовления кабелей, проводов, токопроводящих частей электрических установок, теплообменников, подогревателей. Однако основное количество выплавленной меди идёт на получение медных сплавов, обладающих разнообразными ценными свойствами. Бронзы и латуни твёрже меди, стойки к окислению, обладают малым коэффициентом трения. Интересны также различные медноникелевые сплавы: константан (40 % Ni, 1–2 % Mn) – характеризуется высоким электрическим сопротивлением, служит основой в реостатах; нейзильбер (14–16 % Ni, 18–22 % Zn) – отличается твёрдостью, коррозийной стойкостью в воде, применяется в производстве точных приборов, медицинского оборудования, в ювелирном деле; мельхиоры (5—33 % Ni, 15 % Fe, 1 % Mn) – устойчивы к коррозии в атмосфере и морской воде, идут на изготовление труб теплообменников в судостроении, инструментов, монет, посуды; копель (42.5—44 % Ni, 0.1–1.0 % Fe) – обладает наибольшим значением термоЭДС, используется для изготовления термопары в паре с хромелем; куниаль (4—20 % Ni, 1–4 % Al) – устойчив к коррозии, применяется для изготовления высокопрочных деталей; манганин (2–4 % Ni, 11–14 % Mn) – прецизионный сплав, применяется для изготовления эталонных сопротивлений в приборах высокого класса точности. Медь и её сплавы часто используют для изготовления художественных изделий.

   МЕЖДУНАРÓДНАЯ КОСМИ́ЧЕСКАЯ СТÁНЦИЯ (МКС), орбитальная станция, в создании которой непосредственно участвовали Россия и США, а также Канада, Франция, Япония и другие государства. Строительство станции началось 20 ноября 1998 г., когда ракетой-носителем «Протон» на околоземную орбиту был выведен её первый российский модуль «Заря». 4 декабря 1998 г. стартовал американский орбитальный корабль «Индевор» с модулем «Юнити», а 7 декабря того же года модули «Заря» и «Юнити» были состыкованы. 10 декабря в МКС первыми вошли С. К. Крикалёв и командир «Индевора» Р. Кабана. К кон. 2002 г. МКС состояла из модулей «Заря», «Звезда», «Юнити», «Дистини», стыковочных отсеков «Пирс» и «Квест», космического корабля «Союз ТМ» и транспортного грузового корабля «Прогресс». На борту МКС проводятся эксперименты, но главной работой экипажа является отладка оборудования, систем станции и дальнейшее строительство МКС.

   МÉЛЬНИЦА, агрегат для измельчения твёрдых материалов до частиц (зёрен) размером менее 5 мм. В зависимости от конструкции и принципа действия различают барабанные, роликовые, молотковые, вибрационные, струйные и жерновые мельницы. В барабанных мельницах дробление (размол) материала происходит во вращающихся барабанах с помощью металлических или каменных шаров, гальки, металлических стерженьков и т. п. В роликовых мельницах размельчаемый материал пропускают между вращающимися роликами, фрикционными шарами или дисками и т. п. Широко используется способ помола посредством дробящих ударов, производимых особыми молотками – билами. Вибрационные мельницы представляют собой разновидность барабанных с той разницей, что у них барабан не вращается, а совершает частые (до 3000 в 1 мин) круговые колебания в пределах 3–5 мм. Основу жерновых мельниц (жерновых поставов) составляют жернова – круглые дискообразные обтёсанные камни с насечёнными на их поверхностях бороздками; материал размалывается, попадая между вращающимися камнями.
   Мельницы применяют в различных технологических процессах в горнодобывающей промышленности (напр., для подготовки горных масс к подаче в обогатительные установки), в производстве строительных материалов и цемента, при изготовлении красок, керамики и т. п., а также в пищевой промышленности (для переработки зерна на муку), в сельском хозяйстве (для размельчения кормов, удобрений).
   а)

б)

в)

г)

   Схемы мельниц:
   а – роликовая; б – молотковая; в – вибрационная; г – струйная

   Прототип мельницы в виде песта и ступки из камня известен с древнейших времён (8-е тыс. до н. э.). За 3 тыс. лет до н. э. ручные мельницы с жерновами преимущественно для помола зерна использовались в Древнем Египте и Китае. С 16 в. для измельчения руд применяли падающие песты. Основные патенты на мельницы с бегунами выданы в 50-е гг. 19 в., а первые вибрационные мельницы появились в 1930-е гг.

   МЕМБРÁНА, 1) закреплённая по контуру тонкая, гибкая плёнка или пластинка, предназначенная для разобщения двух полостей с различными давлениями или для отделения замкнутой полости от общего объёма (напр., в клапанах, насосах). Мембрана служит также для преобразования изменения давления в линейные перемещения и наоборот – в манометрах, микрофонах, телефонах и т. д.
   2) В строительной механике – упругая система, которая может быть использована в качестве несущей конструкции, напр. висячее покрытие здания.

   МЕНЮ́ в технике, перечень возможных режимов работы, установок, команд, ответов, предлагаемых на выбор пользователю прибора, машины, установки. Обычно выводится на экран монитора при работе на персональном компьютере или тренажёре либо на экран телевизора при настройке телевизора или видеомагнитофона. Так, меню, вызываемое на экран монитора персонального компьютера, содержит расписанные по строкам команды или процедуры, предлагаемые на выбор пользователю для реализации его рабочей программы. Напр., в операционной системе Windows главное меню содержит команды доступа к прикладным и служебным программам. При выборе той или иной команды из главного меню на экране открывается ещё одно меню, содержащее перечень команд (процедур) следующего, более низкого уровня, напр. на выполнение какой-либо конкретной операции. Меню на экране телевизора содержит перечень возможных регулировок режима его работы. Выбрав требуемый вид регулировки, с помощью кнопок на панели телевизора или на пульте дистанционного управления изменяют значения регулируемых параметров режима. Работа по меню заметно упрощает процедуру регулировки и сокращает число регулирующих органов (кнопок, ручек). Достаточно нажатием одной кнопки выбрать по меню нужный параметр (яркость, контрастность, чёткость изображения или громкость, тон звука) и с помощью всего двух кнопок – «больше», «меньше» – установить желаемый режим (на пультах дистанционного управления, как правило, используется одна двухпозиционная кнопка).

   МÉССЕРШМИТТ (messerschmitt) Вилли (1898–1978), немецкий авиаконструктор и промышленник.
   В 1923 г. основал авиастроительную фирму. Занимался конструированием и производством спортивных и лёгких транспортных самолётов. С 1927 г. – главный конструктор Баварского авиационного завода (с 1938 г. – концерн «Мессершмитт А. Г.»), который являлся одним из главных поставщиков авиационной техники для ВВС Германии. Был создателем многих самолётов, вертолётов и планёров различного назначения. Наиболее известные из них: Ме-109, основной истребитель ВВС Германии в 1935—45 гг.; Ме-110, самолёт многоцелевого назначения; Ме-262, один из первых реактивных истребителей. С 1970 г. занимался конструированием самолётов вертикального взлёта.

   Истребитель Ме-262

   МЕТАЛЛИЗÁЦИЯ, нанесение на поверхность изделия слоя металла или сплава для придания ему физико-химических и механических свойств, отличных от свойств металлизируемого (исходного) материала. Применяют гл. обр. для защиты изделий от коррозии, повышения износостойкости и в декоративных целях. Металлизации может подвергаться изделие холодное или нагретое до относительно невысоких температур. Главными способами металлизации являются: электролитический (гальванотехника), химический, напыление и плакирование.

   МЕТАЛЛИ́ЧЕСКИЕ КОНСТРУ́КЦИИ, строительные конструкции, выполненные из металла. Подразделяются на стальные и из лёгких сплавов. По характеру соединения элементов делятся на сварные, клёпаные и с болтовыми соединениями. Металлоконструкции обладают высокой прочностью, надёжны в эксплуатации, имеют малую массу (по сравнению с железобетоном). Основной недостаток – подверженность коррозии, поэтому они требуют специального покрытия и окраски.
   Первоначально в металлических конструкциях использовали чугун. В 1779 г. в Колбрукдейле, в Англии, появился первый в мире мост из металла – арочный чугунный мост с пролётом арок в 21 м. Железнодорожный бум 1850-х гг. вызвал необходимость строительства множества мостов, способных выдержать вес поезда. Высококачественная сталь была тогда ещё редкостью, поэтому в США и большинстве европейских стран предпочитали строить из дерева и камня. Исключение составляла Англия, в те времена самый крупный производитель железа. В 1850 г. здесь был построен стальной мост через 400-метровый Менейский пролив. Он открыл эру стальных строительных конструкций. Все самые совершенные металлические конструкции 2-й пол. 19 в. возводились на основе опыта мостостроения; напр., ажурные конструкции из металла – Эйфелева башня в Париже (1889) и телевизионная башня на Шаболовке в Москве (1922) – были созданы инженерами-мостостроителями Г. Эйфелем и В. Г. Шуховым. С сер. 20 в. металлоконструкции широко применяются, помимо мостостроения, также в гражданском и промышленном строительстве (металлические каркасы многоэтажных зданий, башни, радиомачты, резервуары для хранения нефти, газа и т. д.).

   Мост через р. Дору в г. Порту, Португалия

   МЕТАЛЛОГАЛОГÉННАЯ ЛÁМПА, высокоинтенсивный газоразрядный источник света, в котором оптическое излучение возникает в результате электрического разряда в смеси газа с парами металлов. Состоит из разрядной трубки прозрачного кварцевого стекла с герметично впаянными электродами, помещённой внутрь внешней стеклянной колбы, и цоколя, служащего для подсоединения лампы к электрической сети. Разрядная трубка заполняется строго дозированными количествами инертного газа, ртути и галогенных соединений металлов (напр., иодидами таллия, натрия, индия). Внешняя колба вакуумирована или наполнена газом (азотом). В металлогалогенной лампе электрический разряд зажигается в атмосфере инертного газа, затем по мере нагрева трубки ртуть испаряется и в лампе возникает дуговой разряд высокого давления. Металлогалогенные лампы широко применяются для общего и специального освещения, а также в технологических процессах в самых различных областях – медицине, сельском хозяйстве, быту и др.

   МЕТАЛЛОЛÓМ, начиная с 20 в. один из важнейших металлургических ресурсов. Лом благородных и редких металлов рассматривается в индустриально развитых странах мира в качестве национального стратегического резерва. Из лома в настоящее время производится почти 30 % всего получаемого в мире свинца и до 25 % – алюминия. Особое значение имеет стальной металлолом. Уровень переработки стального лома достиг в 1995–2000 гг. в среднем 40–43 %, а в отдельных странах (Япония, США) превысил 50 % от общего объёма производимой из железа продукции.
   Металлолом принято подразделять на оборотный, амортизационный и лом металлообработки. Оборотный лом (скрап) образуется на металлургических предприятиях в виде отходов производства стального проката и других видов стальных полупродуктов. Количество оборотного лома непрерывно снижается за счёт внедрения новых способов производства стали. Наиболее значительное снижение образования оборотного лома (в среднем с 250 до 100 кг скрапа на 1 т проката) было достигнуто в результате внедрения в период 1960—80-х гг. технологии непрерывного литья стальных заготовок для проката. Лом металлообработки образуется в процессах переработки стального проката в товарную продукцию. Объём образования этого вида лома также непрерывно снижается за счёт совершенствования процессов металлообработки. Амортизационный лом состоит из стальных, чугунных, железных продуктов, выработавших свой ресурс (списанных после окончания срока службы). Номенклатура амортизационного лома чрезвычайно широка, он включает в себя металлические приборы, автомобили, металлическую тару, электроприборы и т. д. Химический состав амортизационного лома сильно разнится в зависимости от его происхождения и способа обработки. Средний срок службы стальных конструкций в развитых индустриальных странах оценивается в 15 лет, а автомобилей и электрооборудования в 3–5 лет. Поэтому количество амортизационного лома непрерывно возрастает. В 2002 г. в мире из всех видов металлолома было получено 374 млн. т стали при общем уровне её производства 828.5 млн. т (т. е. 45.3 %).

   МЕТАЛЛОТЕРМИ́Я, процесс получения металлов восстановлением из оксидов, хлоридов, фторидов, комплексных соединений другими металлами (алюминий, магний, кальций, натрий). Металл-восстановитель должен быть активным, т. е. иметь большое сродство к кислороду или другому элементу, входящему в состав исходного соединения. При использовании алюминия как металла-восстановителя процесс называется алюминотермией, из неметаллов применяют углерод (карботермия). Металл-восстановитель должен быть чистым, недорогим, не должен образовывать с получаемым металлом сплавов, соединений. Металлотермические процессы могут быть внепечными – тепла реакции восстановления достаточно для протекания процесса во всём объёме шихты (исходное соединение, металл-восстановитель, добавки), печными – в этом случае требуется дополнительный нагрев шихты за счёт электроэнергии. Металлотермические процессы применяют для производства ферросплавов, хрома, в цветной металлургии – для получения титана, ниобия, циркония, ванадия, тантала, урана, других металлов. Основоположник металлотермии российский учёный Н. Н. Бекетов в 1859 г. предложил процесс восстановления металлов из их оксидов алюминием.

   МЕТАЛЛОЧЕРЕПИ́ЦА, кровельный материал, представляющий собой листы из оцинкованной стали с цветным полимерным покрытием. На специальном оборудовании сталь профилируют для получения рисунка, имитирующего натуральную черепицу. Это относительно новый кровельный материал. Технология изготовления стали с полимерным покрытием была запатентована английской компанией «British Steel» в кон. 60-х гг. 20 в. В России металлочерепица появилась в нач. 90-х гг., популярность её постоянно растёт. Является универсальным кровельным материалом и монтируется на всех типах поверхностей и конструкций зданий, при этом старую кровлю можно не демонтировать. Единственное технологическое ограничение – угол уклона ската кровли должен быть более 14°. Достоинствами металлочерепицы являются малый вес (1 мІ металлочерепицы весит ок. 5 кг, а вес керамической черепицы достигает 65 кг/мІ); простота и быстрота монтажа; большой срок службы; высокая коррозионная стойкость; многообразие цветов и фактуры.

   Металлочерепица

   МЕТАЛЛУ́РГИ́Я, область науки и техники, охватывающая процессы получения металлов из руд и других материалов, а также процессы, связанные с изменением химического состава, структуры и соответственно свойств металлов и сплавов. К металлургии относят: обогащение добываемых руд, получение и очистку металлов и сплавов, придание им определённой формы и свойств. Первым металлом, который пришёл на смену камню при производстве орудий труда, была медь. Этому способствовало то, что медь, золото, серебро, метеоритное железо встречаются в природе в свободном состоянии, иногда в виде крупных самородков. О значении металлов в жизни человека говорят названия целых исторических эпох: медный, бронзовый и железный века.
   Возникновение металлургии относится к глубокой древности. Обнаруженные в результате археологических раскопок следы выплавки меди датируются 7—6-м тыс. до н. э. Впервые металл был искусственно получен при разрушении скальных пород, когда они сильно разогревались костром, а затем охлаждались водой для того, чтобы камень мог растрескаться. При этом куски самородной меди обнажались и могли даже расплавиться, т. к. медь имеет сравнительно невысокую температуру плавления (1084.5 °C). Поскольку кислородные соединения меди в рудах легко восстанавливаются, люди могли это наблюдать, а затем и преднамеренно использовать. Сначала металлические изделия изготовляли путём обработки металлов в холодном состоянии. Медь и железо с трудом подвергались такой обработке. Овладение приёмом выплавки меди из окисленных медных руд и придание ей нужной формы литьём (5—4-е тыс. до н. э.) или путём горячей кузнечной обработки привели к быстрому росту производства меди и расширению её применения. Ограниченное количество месторождений окисленных медных руд обусловило необходимость освоения более сложных процессов переработки сульфидных руд и рафинирования меди путём повторного плавления (2-е тыс. до н. э.). Во 2-м тыс. до н. э. начали широко применяться изделия из бронзы (сплава меди с оловом), которые по своей твёрдости и коррозионной устойчивости превосходили медные. Кроме того, бронза имеет более низкую температуру плавления, чем медь, и лучше заполняет литейные формы. В древности были известны 11 металлов: золото, серебро, медь, олово, свинец, цинк (в виде латуни), железо, платина, ртуть, сурьма и мышьяк. К нач. 19 в. их число увеличилось до 20. Сейчас производится более 88 металлов. Примерно к сер. 2-го тыс. до н. э. относятся первые попытки получения из руд железа. Сначала для этого использовали костры, позднее специальные плавильные ямы – горны. В горн, выполненный из камня, загружали легковосстановимую руду и древесный уголь. Воздух, необходимый для горения угля и – соответственно – образования оксида углерода для восстановления оксидов железа, подавался в горн снизу в основном с помощью кожаных мехов.

   Плавка металла в Древнем Египте (дутьё подаётся мехами, сшитыми из шкур животных)

   Относительно низкая температура процесса и большое количество железистых шлаков позволяли получать железо только с низким содержанием углерода. Процесс был малопроизводительным, и, несмотря на широкое распространение железных руд, металлургия железа развивалась очень медленно. Основной причиной являлось то, что железо с низким содержанием углерода было мягким, – изготовленные из него орудия труда и оружие быстро затуплялись. Для более широкого применения железа необходимо было овладеть процессами науглероживания железа, т. е. получения стали, которая после закалки приобретала так необходимую твёрдость. Усовершенствование плавки в горнах обеспечило железу в 1-м тыс. до н. э. главенствующее положение среди материалов, используемых человеком (железный век). На протяжении почти трёх тысячелетий металлургия железа не претерпела принципиальных изменений. Увеличение размеров горнов, улучшение их формы, повышение мощности дутья и т. д. привели в сер. 19 в. к появлению небольших доменных печей, на которых получали высокоуглеродистый расплав железа с примесями марганца и кремния – чугун. Росту производства чугуна способствовало изобретение в 14 в. способа передела его в ковкий материал – сталь. Переплавляя чугун в горне, его очищали от примесей путём окисления кислородом подаваемого в горн воздуха и специально загружаемого в горн железистого шлака. Таким образом, возник двухстадийный способ получения железа, являющийся основой современных схем производства стали. Несмотря на большое значение для развития техники своего времени, существовавшие процессы из-за низкой производительности не могли удовлетворить необходимые потребности в стали. Отставание сталеплавильного производства проявлялось в том, что количество выплавляемого чугуна до нач. 20 в. превышало количество производимой стали. Распространение уже с сер. 20 в. в основном мартеновского процесса получения стали, существенное увеличение ёмкости и производительности агрегатов, применение способа получения стали в кислородных конвертерах, внедрение непрерывной разливки стали, механизация и автоматизация сталеплавильных процессов и т. д. привели к существенному увеличению количества производимой стали по отношению к количеству выплавляемого чугуна.
   В современной металлургии железа большое значение имеет выплавка высококачественной, в т. ч. легированной, стали в электропечах. Развиваются перспективные способы прямого извлечения железа из руд, которое пригодно для непосредственного получения высококачественной стали в электропечах. На предприятиях чёрной металлургии объёмы производства чугуна и стали к кон. 20 в. превысили соответственно 700 и 800 млн. т в год. Общее производство цветных металлов (цветная металлургия) в промышленно развитых странах составляет» 35 млн. т в год, их широкое применение определяет научно-технический прогресс.

   МЕТРОПОЛИТÉН (метро), городская внеуличная железная дорога для массовых скоростных перевозок пассажиров. Название «метрополитен» принято в России и во многих других странах; другое название – «подземка» (англ. undergroud, амер. – subway, нем. – Untergrund-bahn). Метрополитен отличается большой пропускной способностью, регулярностью и высокой эксплуатационной скоростью движения поездов. Необходимость в метрополитене в больших городах появляется при численности населения св. 1 млн. человек. Различают линии подземные, наземные, надземные. Подземные линии расположены в тоннелях мелкого или глубокого заложения. Наземные линии метрополитена проходят по насыпям или выемкам городских районов с невысокой плотностью застройки, обязательно ограждаются и не имеют пересечений в одном уровне с городскими улицами. Надземные линии метрополитена сооружают на эстакадах и путепроводах в местах со сложным рельефом, на пересечениях автомобильных и железных дорог.
   Впервые в мире внеуличная подземная железнодорожная линия длиной 3.6 км для поездов с паровой тягой была построена и введена в эксплуатацию в 1863 г. в Лондоне. В 1890 г. там же была открыта первая в мире электрифицированная линия метрополитена. Применение электрической тяги ускорило строительство подземных железных дорог, т. к. позволило освободить тоннели от дыма и копоти, улучшить условия их эксплуатации. В США первая городская железная дорога на металлических эстакадах для вагонов с канатной тягой была открыта в Нью-Йорке в 1868 г.; в 1871 г. канатную тягу заменили паровой, а в 1890 г. – электрической. Старейшим на европейском континенте является метрополитен в Будапеште, построенный в 1896 г. Два года спустя подземная дорога была проложена в Вене, а в 1900 г. – в Париже (к открытию Всемирной промышленной выставки). В нач. 20 в. метрополитен действовал в Берлине, Гамбурге, Мадриде, Буэнос-Айресе, Бостоне, Филадельфии и других городах мира. В России предложение о строительстве рельсовой дороги под землёй впервые было выдвинуто инженером П. И. Балинским в 1902 г., но принято не было. Не был поддержан и другой проект в 1912 г. К вопросу о прокладке метрополитена в Москве вернулись лишь в 1923 г., но приступили к его строительству только через 8 лет. Пробный поезд от станции «Сокольники» до станции «Комсомольская» проследовал 15 октября 1934 г.; официальное открытие первой линии длиной 11 км состоялось 15 мая 1935 г. С тех пор протяжённость сети Московского метрополитена увеличилась во много раз. Строительство не прекращалось и в период Великой Отечественной войны 1941—45 гг. К 2003 г. длина путей Московского метрополитена превысила 250 км, действовало св. 160 станций. За эти же годы подземные железные дороги были проложены в Санкт-Петербурге (Ленинграде), Киеве, Тбилиси, Баку, Ереване, Минске, Ташкенте, Нижнем Новгороде (Горьком), Самаре (Куйбышеве), Новосибирске, Екатеринбурге (Свердловске). В различных странах линии метрополитена отличаются способом токосъёма, напряжением в контактной сети, шириной колеи и др.

   Станция «Маяковская» Московского метрополитена

   Электроснабжение подвижного состава осуществляется, как правило, от контактного (третьего) рельса или контактного провода. Используется постоянный ток напряжением 600–800 или 1500 В соответственно. В большинстве зарубежных метро принята стандартная рельсовая колея 1435 мм; в других странах колея имеет ширину от 1067 (Япония) до 1676 мм (Испания), на линиях российского метро ширина колеи 1520 мм. Строят также грузовые линии с колеёй 610 мм (напр., в Чикаго, Лондоне). В комплекс сооружений и устройств метро входят станции, наземные и подземные вестибюли, эскалаторы, перегонные тоннели, тяговые и понизительные подстанции, инженерно-техническое оборудование (устройства вентиляции, водоснабжения и др.), электродепо.

   МЕТЧИ́К, см. в ст. Инструменты для нарезания резьбы.

   МЕХАНИЗÁЦИЯ ПРОИЗВÓДСТВА, замена ручных средств труда машинами и механизмами. Механизация освобождает рабочего от выполнения тяжёлых, утомительных, опасных для здоровья операций. Она существенно повышает производительность труда, позволяет более экономно расходовать сырьё, материалы, энергию, способствует снижению себестоимости продукции, улучшению её качества, повышению рентабельности производства. Механизация бывает частичная и комплексная. При частичной – механизируются отдельные производственные операции, но при этом сохраняется значительная доля ручного труда. При комплексной – ручной труд заменяется машинным на всех основных операциях и может сохраняться только на отдельных вспомогательных. Следующий шаг – это автоматизация производства, которая также может быть частичной и комплексной.

   МЕХАНИЗИ́РОВАННЫЙ ИНСТРУМÉНТ, то же, что ручные машины.

   МЕХАНИ́ЗМ, система твёрдых тел (звеньев), предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел. Механизмы составляют основу большинства машин, применяются во многих приборах, аппаратах и технических устройствах. Звено может состоять из одной или нескольких неподвижно соединённых деталей (отдельно изготовленных частей). Соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение, называется кинематической парой. Наиболее распространённые кинематические пары: вращательная (шарнир), поступательная (ползун и направляющая), винтовая (винт и гайка), сферическая (шаровой шарнир). Если в преобразовании движения, кроме твёрдых тел (звеньев), участвуют жидкие или газообразные тела, то механизмы называются соответственно гидравлическими или пневматическими. Механизмы, предназначенные для преобразования вращательных или прямолинейных движений во вращательные (или наоборот), называются передаточными механизмам и или передачами, а предназначенные для сложного перемещения твёрдого тела в пространстве или в плоскости называются перемещающими. В 1960-е гг. появились новые механизмы для выполнения задач, связанных с космической техникой (механизмы для передачи вращения в вакууме, механизмы пространственной ориентации), с медицинской техникой (регулируемые аппараты, биопротезы), для работы в средах, недоступных или опасных для человека (подводные глубины, космос, атомные реакторы). Для выполнения этих работ стали использоваться манипуляторы, развитие которых привело к созданию промышленных роботов, позволяющих автоматизировать процессы обработки, монтажа и сборки изделий.

   МИКОЯ́Н Артём Иванович (1905–1970), авиаконструктор, академик АН СССР. Конструировать самолёты начал в конструкторском бюро Н. Н. Поликарпова. С 1940 г. работал совместно с авиаконструктором М. И. Гуревичем. Под их руководством были созданы истребители МиГ-1 и МиГ-3 (1940—41), реактивные истребители МиГ-9, МиГ-15, МиГ-17 (достигавший скорости звука), МиГ-19 (первый серийный отечественный сверхзвуковой истребитель), МиГ-23 (с изменяемой в полёте стреловидностью крыла), МиГ-25 (со скоростью полёта, в три раза превышающей скорость звука). Самолёты МиГ являются основой отечественной военной авиации. На самолётах, разработанных под руководством Микояна и Гуревича, установлено 55 мировых рекордов.

А. И. Микоян

Реактивный истребитель МиГ-17

МИКРОВОЛНÓВАЯ ПЕЧЬ, устройство для быстрого приготовления пищи, подогревания готовых блюд и размораживания пищевых продуктов в домашних условиях. Для тепловой обработки пищевых продуктов в ней используется энергия электромагнитного излучения сверхвысокой частоты (СВЧ-волн). При работе микроволновой печи СВЧ-волны, возбуждаемые магнетроном – генератором СВЧ-колебаний, свободно распространяются во всём объёме рабочей камеры и одинаково равномерно прогревают пищу со всех сторон. Этот принцип нагрева обеспечивает малое время приготовления пищи, высокие вкусовые качества блюд, сохранение витаминов, меньшее обезвоживание. При этом ни сама печь, ни окружающее её пространство не нагреваются, не выделяются никакие продукты сгорания или запахи. Для приготовления пищи в микроволновой печи требуется существенно меньше времени, чем на газовой плите. Пищу можно готовить в любой посуде, за исключением металлической (даже с металлическими украшениями). Выпускается также специальная стеклянная закрытая посуда с крышками для использования в микроволновой печи. Существуют микроволновые печи с грилем и конвекцией, позволяющие также печь и жарить.

   Устройство микроволновой печи:
   1 – магнетрон; 2 – фен

   МИКРОКАЛЬКУЛЯ́ТОР (электронный калькулятор), портативная микроЭВМ индивидуального пользования. В отличие от предшествующих ему арифмометра с ручным приводом или электромеханических счётных машин, современный микрокалькулятор является электронным прибором, выполненным на основе микропроцессора. Микрокалькулятор даёт возможность выполнять четыре действия арифметики – сложение, вычитание, умножение и деление, вычислять проценты, извлекать квадратный корень и другие действия. Питание получает от аккумуляторов, солнечных батарей. Наиболее совершенные микрокалькуляторы имеют двойное питание – от солнечных батарей и аккумулятора, не требуют перезарядки и всегда готовы к работе.

   МИКРОПРИ́ВОД, электропривод с исполнительным электродвигателем мощностью от единиц до нескольких сотен ватт. Для управления микроприводами постоянного тока служат магнитные и транзисторные усилители, а микроприводами переменного тока – магнитные, магнитно-полупроводниковые усилители, а также полупроводниковые управляемые вентили. Применяется в устройствах автоматики, кино – и радиоаппаратуре, бытовых электроприборах и др.

   МИКРОПРÓВОД, эмалированный электрический провод диаметром 0.05 мм и менее (толщина изоляции до 4 мкм). Используется для изготовления обмоток электрических микромашин, катушек измерительных приборов и др.

   МИКРОПРОЦÉССОР, устройство автоматической обработки информации (процессор), выполненное в виде одной или нескольких больших интегральных схем (БИС). Входит в состав микроЭВМ либо используется самостоятельно в системах автоматического управления технологическим, энергетическим, научным, контрольно-измерительным медицинским и иным производственным и лабораторным оборудованием, транспортными средствами и т. д. Микропроцессор представляет собой одно из самых сложных электронных устройств. В общем случае в состав микропроцессора входят: арифметико-логическое устройство (АЛУ), устройство управления и синхронизации (УУ), запоминающие устройства (ЗУ) и другие блоки, необходимые для реализации программы обработки данных. АЛУ осуществляет обработку поступающей из ЗУ информации по командам программы, хранящейся постоянно в ЗУ, порядок выполнения которых определяется блоком управления и синхронизации. По функциональным возможностям микропроцессор соответствует процессору ЭВМ, выполненному на 30–40 интегральных схемах средней степени интеграции. На базе микропроцессоров создаются все персональные компьютеры, контроллеры, программаторы, электронные микрокалькуляторы и т. п. Первый микропроцессор был создан в 1971 г. американским инженером Э. Хоффом.

   МИКРОПРОЦÉССОРНОЕ УПРАВЛÉНИЕ, управление технологическими процессами, системами жизнеобеспечения, бытовыми приборами, транспортными средствами и т. д. по командам одного или нескольких микропроцессоров – электронных схем, устройств обработки информации, выполненных на одном миниатюрном полупроводниковом кристалле в виде одной или нескольких больших интегральных схем. В состав микропроцессорной системы управления может входить целый ряд устройств: датчики температуры, давления, влажности, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи, программное обеспечение (обязательно) и т. д. Микропроцессорное управление стало возможным благодаря прогрессу микроэлектроники во 2-й пол. 20 в., превратившему микропроцессор в миниатюрное устройство размером в несколько смІ и толщиной несколько мм. Примерами применения микропроцессорного управления могут служить ставшие привычными электронные часы, настольные и напольные цифровые весы, автоматические стиральные машины, микроволновые печи, цифровые настенные термометры, медицинские приборы (цифровые термометры, автоматические тонометры для измерения артериального кровяного давления), спортивные тренажёры, цифровые фотоаппараты и видеокамеры, магнитофоны, музыкальные центры, проигрыватели компакт-дисков, системы управления автомобилем, сотовые телефоны, электронные записные книжки, системы охраны жилища и др.

   МИКРОСХÉМА, то же, что интегральная схема.

   МИКРОФÓН, электроакустический прибор, преобразующий звуковые (упругие) колебания в электрические. Применяется в телефонии, радиовещании, телевидении, звукозаписи и др. По принципу действия различают микрофоны угольные, электродинамические, электретные, пьезоэлектрические, конденсаторные и электромагнитные.
   Первый микрофон (угольный) был изобретён в 1878 г. независимо друг от друга русским изобретателем М. Махальским и американцем Д. Юзом. Микрофон состоял из небольшой коробочки, заполненной угольным порошком, тонкой металлической пластины – мембраны, закрывавшей коробочку, и двух электродов, погружённых в порошок. Под действием упругих звуковых колебаний воздуха мембрана прогибалась и давила на порошок, изменяя его плотность и, следовательно, электрическое сопротивление. Вследствие этого изменялась сила тока, протекающего через порошок (и погружённые в него электроды), и в цепи микрофона возникали электрические колебания, амплитуда которых в точности повторяла амплитуду звуковых колебаний. В результате многолетнего усовершенствования угольного микрофона был создан современный вариант микрофона капсюльного типа, широко применяемый в современных телефонных аппаратах. Вслед за угольным микрофоном был изобретён конденсаторный (Э. Венте, 1917 г., США), электродинамический ленточного типа (В. Шотки, 1924 г., Германия), электретный (Ёгути, нач. 1920-х гг., Япония), пьезоэлектрический (С. Н. Ржевкин и А. И. Яковлев, 1925 г., СССР), электродинамический катушечного типа (Э. Венте и А. Терос, 1931 г., США) и другие микрофоны. Наибольшее распространение получили электродинамический катушечный и конденсаторный микрофоны.
   В электродинамическом микрофоне катушечного типа звуковые колебания воздействуют на катушку с проводом, помещённую в поле постоянного магнита. При колебаниях катушки в магнитном поле в ней наводится ЭДС, создающая во внешней цепи электрический ток, изменяющийся с частотой звуковых колебаний. В электродинамическом микрофоне ленточного типа вместо катушки с проводом в магнитное поле помещается тонкая (ок. 2 мкм) алюминиевая ленточка. Под воздействием упругих звуковых волн ленточка колеблется, и в ней наводится переменный ток звуковой частоты. Конденсаторный микрофон представляет собой по существу конденсатор переменной ёмкости, включённый в цепь постоянного тока. Одна из пластин конденсатора (подвижная) является мембраной. Под давлением звуковых волн эта пластина перемещается относительно другой неподвижной пластины. В результате меняется расстояние между пластинами и, следовательно, ёмкость конденсатора, что приводит к появлению в цепи конденсатора тока, изменяющегося в такт звуковых колебаний.
   Выбор того или иного микрофона определяется его назначением, диапазоном воспроизводимых частот, чувствительностью к звуковым колебаниям. Напр., при записи музыкальных произведений, передачах радио – и телевещания применяют микрофоны электродинамические с полосой частот 20–20 000 Гц при исчезающе малых искажениях звука.

   МИКРОЭЛЕКТРОМАШИ́НА, электрическая машина, мощность которой не превышает нескольких сотен ватт, с частотой вращения до 300 тыс. об/мин. Применяется в микроприводах устройств управления летательных аппаратов, в бытовых электроприборах, в кино-, фото – и радиоаппаратуре. В синхронизирующих системах используют сельсины; в гироскопах, радиолокационных установках, а также в системах следящего электропривода применяют индукторные генераторы. Шаговые электродвигатели чаще всего служат для привода механизмов со скачкообразным движением (напр., в электронно-механических часах) или механизмов с непрерывным движением, в которых управляющее воздействие задаётся последовательностью импульсов (напр., в приводах станков с программным управлением). В бытовых электроприборах применяют универсальные коллекторные микроэлектродвигатели.

   МИКРОЭЛЕКТРÓНИКА (интегральная электроника), область электроники, связанная с созданием и применением в радиоэлектронной аппаратуре узлов и блоков, выполненных на интегральных схемах и микроминиатюрных вспомогательных изделиях (разъёмах, переключателях и т. д.), часто с использованием различных приборов (опто-, акусто-, криоэлектронных, ионных, тепловых и др.). Микроэлектроника сформировалась в нач. 60-х гг. 20 в. Её возникновение в кон. 50-х гг. и последующее бурное развитие было вызвано усложнением и расширением областей применения электроники, необходимостью уменьшения габаритных размеров и массы, снижения стоимости, повышения быстродействия и надёжности электронной аппаратуры и наращиванием объёмов её производства. Современная микроэлектроника базируется на использовании физических эффектов в полупроводниках.
   Основу микроэлектроники составляют интегральные схемы (преимущественно полупроводниковые), выполняющие функции блоков и узлов электронной аппаратуры, в которых объединено большое число элементов и электрических соединений, изготовляемых в едином технологическом процессе. Наиболее распространены монолитные полупроводниковые интегральные схемы, которые в зависимости от числа входящих в их состав элементов условно делятся на малые (МИС – до 10² элементов на кристалл), средние (СИС – до 103 элементов на кристалл), большие (БИС – до 10⁴ элементов на кристалл), сверхбольшие (СБИС – до 106 —107 и более элементов на кристалл). Развивается в направлении уменьшения размеров элементов, размещаемых на поверхности или в объёме кристалла отдельных интегральных схем (на 2003 г. для наиболее распространённых интегральных схем – кремниевых – эти размеры доведены до 0.18—0.1 мкм), повышения степени их интеграции (до 107 и более элементов на кристалл), увеличения максимальных размеров кристалла (до 80—100 ммІ). Для изделий микроэлектроники характерны наиболее быстрые в мире техники темпы разработки и освоения их промышленного производства. Непрерывный прогресс обеспечивается постоянным совершенствованием технологии, опирающейся на новейшие достижения в области физики твёрдого тела, химии, прикладной математики. Формирование микронных и субмикронных элементов интегральных схем осуществляется с помощью процесса микролитографии – точного переноса изображения интегральных схем в заданном масштабе с оригинала (шаблона) на полупроводниковую пластину. Используются фотолитография в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, рентгенолитография и электронно-лучевая литография. Эти методы дают возможность довести расстояние между соседними элементами до 0.10 мкм. Успехи микроэлектроники позволили создать на одном полупроводниковом кристалле целый микропроцессор.

   МИ́КСЕР, прибор для сбивания яиц, быстрого смешивания холодных напитков, приготовления молочных, фруктовых и овощных пюре, коктейлей, теста, мусса, крема и др. Продукты сбиваются или измельчаются в сосуде мешалками или ножами, приводимыми во вращение вручную, а чаще электродвигателем. Миксеры снабжаются набором сменных мешалок и ножей для сбивания различных пищевых продуктов, а также специальным стаканом для смешивания. Миксер имеет плавное или ступенчатое регулирование скорости вращения. Используется автономно или в составе кухонного комбайна.

   МИЛЬ Михаил Леонтьевич (1909–1970), учёный и авиаконструктор, один из основателей вертолётостроения в России. Под руководством Миля созданы вертолёты Ми-1, Ми-4 (удостоен золотой медали Всемирной выставки в Брюсселе в 1958 г.), Ми-6 – 12 лет державший первенство в мире по грузоподъёмности, Ми-10 – вертолёт-кран, не имевший аналогов в мире, Ми-12 – самый большой в мире транспортный вертолёт, способен поднять до 25 т грузов. На вооружение были приняты транспортно-боевой вертолёт Ми-24, противолодочный вертолёт Ми-14 и др. На вертолётах конструкции Миля установлено св. 60 мировых рекордов.

М. Л. Миль

   Вертолёт Ми-4

   МИ́НА, вид боеприпасов для создания наземных и морских взрывных заграждений. Соответственно различают наземные (инженерные) и морские мины. Появились в 18 в., однако массовое применение получили с 19 в.
   Наиболее распространённые наземные мины: противотанковые – для поражения бронетанковой техники (масса 6—20 кг, бронепробиваемость 100–400 мм); противопехотные – для поражения живой силы (масса 0.3—25 кг, радиус поражения при круговом действии до 25 м, при направленном – до 200 м); противодесантные – для поражения десантно-высадочных средств в прибрежной зоне рек, озёр и морей (масса 60—175 кг). Разновидностью противопехотных мин являются выпрыгивающие мины, которые при срабатывании выбрасываются вышибным зарядом вверх и там взрываются. К специальным минам относятся диверсионные, мины-ловушки, сигнальные и др. Типовая мина состоит из металлического, пластмассового или деревянного корпуса (может быть и бескорпусной), заряда и взрывателя. Как наземные, так и морские мины могут дополнительно иметь временные устройства, самоликвидаторы, а также элементы, препятствующие их извлечению или обезвреживанию; срабатывают при непосредственном воздействии объекта (контактные мины) или дистанционном (неконтактные мины). К последним относятся и телеуправляемые мины, работающие при воздействии возбуждающего импульса, передаваемого по проводам или радио.

   Противотанковая мина

   Морские мины предназначены для поражения надводных и подводных кораблей противника, сковывания их действий в определённых морских зонах. Отличаются от наземных бoльшей массой (до 2 т и более), особенностями размещения и срабатывания. Подразделяются: на якорные – удерживаются якорным устройством на глубине до 300 м; донные – устанавливаются против надводных кораблей на глубине до 50–70 м, подводных лодок – до 200 м; плавающие – автоматически удерживаются на определённой глубине с помощью специального устройства, перемещаются под воздействием морских течений. Неконтактные морские мины срабатывают от действия взрывателя, реагирующего на определённое физическое поле корабля, т. е. преобразующего в электрический возбуждающий импульс шум корабля (акустическая мина), магнитное поле корабля (магнитная мина), изменение давления воды (гидродинамическая мина), изменение напряжённости магнитного поля корабля (индукционная мина).

   МИНЕРÁЛЫ, природные химические соединения, как правило, твёрдые тела, приблизительно однородные по составу и физическим свойствам; образуются при различных природных явлениях и процессах на поверхности и в глубине Земли. Минералы обычно представляют часть горных пород, руд, метеоритов. Большинство минералов – кристаллические вещества (или ранее находились в кристаллическом состоянии). Однако традиционно к минералам относят некоторые природные аморфные образования (напр., опал), а также немногие жидкие металлы – самородную ртуть, некоторые амальгамы (сплавы, в состав которых входит ртуть), называемые минералоидами. За редким исключением, минералы – неорганические вещества; однако иногда к ним относят некоторые природные органические вещества (соли органических кислот), твёрдые углеводороды, ископаемые смолы (напр., янтарь). По сути минералами считаются все модификации льда, вулканического стекла, природный стеклообразный кремнезём. Минералами интересовались ещё в античные времена; попытки классифицировать их делали Аристотель, Ибн Сина, Бируни и другие учёные. В кон. 19 в. систематизацию минералов по химическим признакам в России разрабатывал академик В. И. Вернадский и др.

   МИНОМЁТ, гладкоствольное артиллерийское орудие сухопутных войск, предназначенное для мортирной стрельбы (при углах возвышения ствола 45–85°) снарядами каплеобразной формы – артиллерийскими минами. Эффективен при обстреле укрытых целей (блиндажей, убежищ и т. п.) и целей, расположенных в окопах, траншеях и на обратных скатах высот. Впервые миномёты появились в русской армии при обороне Порт-Артура во время Русско-японской войны 1904—05 гг. Подразделяются на носимые (калибр 50–60 мм, масса 6–8 кг, дальность стрельбы 1–3.5 км), возимые (калибр 81–82 мм, масса 35–40 кг, дальность стрельбы 4–5 км) и буксируемые (калибр 120–240 мм, масса 200—3600 кг, дальность стрельбы 7—10 км). Некоторые миномёты имеют самоходные шасси. Конструктивная особенность миномёта – жёсткая шарнирная связь ствола с опорной плитой, устанавливаемой при стрельбе на грунт, и наличие ещё двух опор – двуноги. Миномёты с калибром до 160 мм – дульнозарядные. Разновидности миномёта – комбинированное орудие (миномёт-гаубица) и автоматический миномёт, выполненные по конструктивной схеме, близкой к обычным орудиям.

   82-мм миномет в боевом положении

   «МИР», орбитальная станция, предназначенная для проведения научных наблюдений, медико-биологических исследований, выполнения технологических операций и других работ в условиях длительной невесомости. В отличие от орбитальных станций «Салют», которые выводились на орбиту в собранном виде одной ракетой-носителем, станцию «Мир» собирали постепенно из отдельных блоков-модулей уже на орбите.
   20 февраля 1986 г. на расчётную орбиту был доставлен первый базовый блок. В основном он предназначался для экипажа. В течение 1987—96 гг. к базовому блоку были пристыкованы модули «Квант», «Квант-2», «Кристалл», «Спектр», «Природа». В 1995 г. к орбитальной станции «Мир» присоединили стыковочный отсек, доставленный американским космическим кораблём «Атлантис» специально для пристыковки американских «шаттлов». В окончательном виде «Мир» имел размеры 33 5 27.5 5 31 м, а его масса с двумя пристыкованными кораблями «Союз» достигала более 140 т (масса научной аппаратуры составляла 11.5 т).

   Орбитальная станция «Мир» по состоянию на 1990 г.

   Первый экипаж станции – Л. Д. Кизим и В. А. Соловьёв – прибыл на «Мир» 15 марта 1986 г. и проработал на ней до 16 июля 1986 г. За это время космонавты совершили межорбитальный перелёт на орбитальную станцию «Салют-7» и обратно и дважды выходили в открытый космос. Всего за время существования станции «Мир» на ней побывало 103 человека, причём А. Я. Соловьёв 5 раз, из иностранных граждан «Мир» посетили 62 человека. На «Мире» работали 27 длительных (основных) экспедиций и 16 экспедиций посещения, 15 из них были международными; 9 раз станцию посещали американские корабли системы «Спейс шаттл». На станции работали космонавты Сирии, Болгарии, Афганистана, Японии, Великобритании, Австрии, Канады, Словакии, Франции (5 экспедиций), Германии (2 экспедиции). По существу станция «Мир» стала первой реально существующей пилотируемой международной орбитальной станцией.
   На орбитальной станции «Мир» состоялись самые продолжительные полёты: 1987 г. – Ю. В. Романенко – 326 сут 11 ч; 1987—88 гг. – В. Г. Титов и М. Х. Манаров – 365 сут 22 ч; 1994—95 гг. – В. В. Поляков – 437 сут 18 ч. За два полёта Поляков пробыл в космическом пространстве 678 сут 16 ч, а С. В. Авдеев – 747 сут 14 ч (372 сут в одном полёте). На орбитальной станции «Мир» совершено 77 выходов в открытый космос общей продолжительностью 354 ч 20 мин. Выходили в открытый космос 28 российских космонавтов, 3 астронавта США, 2 космонавта Франции и 1 астронавт Европейского космического агентства (гражданин Германии). А. Я. Соловьёв 16 раз выходил в открытый космос, проработал там 77 ч 46 мин. За время работ на станции «Мир» выполнено более 23 тыс. научных экспериментов и исследований, многие из которых осуществлены впервые; проведён экологический мониторинг Земли; регистрировались всплески заряженных частиц – предвестники землетрясений, проводилось полупромышленное производство новых материалов, кристаллов и сплавов в условиях микрогравитации в специальных высокотемпературных печах Кратер, Галлар, Оптизон; отработана технология замкнутой системы по производству (регенерации) на борту воды и кислорода и многие другие. Последний экипаж в составе В. М. Афанасьева, С. В. Авдеева и Жан-Пьера Эньере (Франция) покинул станцию «Мир» 28 августа 1999 г. 23 марта 2001 г., после большой подготовительной работы по ориентации и торможению, орбитальная станция «Мир» была сведена с орбиты и ок. 9.00 московского времени прекратила существование, упав в Тихий океан, в район примерно 40° ю. ш. и 130° з. д.
   «Мир» – это выдающееся научно-техническое достижение кон. 20 в. По своей значимости она перешагнула национальные границы и стала достоянием не только России, но и всего мирового сообщества.

   МНЕМОНИ́ЧЕСКАЯ СХÉМА, условное схематическое изображение управляемого объекта (напр., железнодорожного узла, электростанции, шахты, сборочного конвейера), наглядно показывающее его состояние (положение) или ход производственного процесса. Мнемонические схемы составляют обычно из символов, изображающих элементы контролируемой или управляемой установки, станции, сооружения, предприятия, размещаемых на специальном щите (панели) перед пультом оператора, диспетчера. В качестве символов используют либо общепринятые обозначения, либо формализованные знаки (рисунки), отображающие реальные объекты управления (контроля). Например, на мнемонической схеме железнодорожного узла представлены все рельсовые пути, стрелки, светофоры, станции и разъезды. Диспетчер, управляющий движением поездов, в любой момент видит, какой поезд где находится, какой путь открыт, какие сигналы на светофорах, к какой платформе подходит электричка. На мнемонической схеме электростанции изображают турбоагрегаты (гидроагрегаты), паровые котлы, повышающие выходные трансформаторы, высоковольтные выключатели, линии электропередачи и пр. И оператор электростанции всегда знает, какие в данный момент агрегаты работают, какие трансформаторы включены, по каким линиям передаётся электроэнергия.
   Мнемонические схемы бывают мимические (рисованные), световые и комбинированные. На мимических схемах условные изображения и соединительные линии наносят красками либо выкладывают цветными плитками. Рядом с изображением отдельных устройств помещают сигнальные лампочки, механические указатели (флажки, стрелки), иные индикаторы, которые отображают, как правило, два состояния объекта, напр. «открыто» – «закрыто», «есть ток» – «нет тока», «включено» – «выключено», «движется» – «стоит». На световых мнемонических схемах информация о состоянии объекта отображается путём изменения цвета или яркости свечения элементов схемы, перемещением светового зайчика или изменением размеров светового пятна. К световым относятся также проекционные и телевизионные мнемонические схемы. На комбинированных мнемонических схемах светящимися делают только основные узловые элементы, а прочие части, как и на мимических схемах, выполняются красками или накладками. Нередко мнемонические схемы сочетают с измерительными приборами и устройствами, что улучшает условия наблюдения за производственным процессом и повышает оперативность управления объектом.

   МНОГОКРÁСОЧНАЯ ПЕЧÁТЬ, способ получения цветных отпечатков (репродукций) путём совмещения на бумаге или ином печатном материале нескольких одноцветных оттисков. Способ основан на том, что любой цвет и многоцветное изображение могут быть получены с помощью трёх основных красок: пурпурной (синевато-красной), голубой (зеленовато-синей) и жёлтой. Если при воспроизведении изображения основной набор красок не обеспечивает требуемый цвет, используют дополнительную краску, напр. серую, фиолетовую или под золото. Для каждой краски изготавливают отдельную печатную форму; такие формы называются цветоделёнными. Последовательно перенося рисунок с каждой печатной формы на один и тот же лист бумаги, получают совмещённое многокрасочное изображение. Многокрасочная печать осуществляется на однокрасочных, двухкрасочных или многокрасочных машинах. На одно – и двухкрасочных машинах цветной оттиск получается за один печатный цикл; для получения четырёхкрасочного оттиска необходимо четырежды повторить процесс печатания. Более целесообразно изготавливать цветные репродукции на многокрасочных машинах, на которых печатание последовательно всех красок выполняется за один печатный цикл.

   МОБИ́ЛЬНЫЙ ТЕЛЕФÓН, дословно – подвижный телефон. Первоначально мобильным телефоном называли возимый телефонный аппарат (в автомобиле), но по мере развития телефонии пришло понятие – носимый, ручной, карманный. Такой телефонный аппарат, называемый просто телефоном, по существу является миниатюрной приёмопередающей радиостанцией, работающей в режиме телефона. В основе работы мобильного телефона лежит сотовый принцип радиосвязи, заключающийся в том, что некоторая территория (область, страна, континент) делится на зоны, напоминающие пчелиные соты (отсюда название – сотовый телефон). Каждая такая зона обслуживается своей базовой станцией, обеспечивающей работу мобильных радиотелефонов в данной соте. Базовые станции могут передавать одновременно, напр., до 100 разговоров, а если учесть разнесённые по времени потребности абонентов в связи, то в одной соте могут быть обслужены до 1000 абонентов. Количество абонентов определяется пропускной способностью группового радиоканала, т. е. в первую очередь шириной полосы частот, отведённой для этого вида связи. При увеличении числа сот количество абонентов возрастает, т. к. на некотором расстоянии (желательно через одну соту) мешающее действие первой базовой станции уменьшается до допустимой величины. Для этого на станциях применяют специальные антенны, концентрирующие энергию радиосигналов в пределах соты. Сотовые системы обеспечивают т. н. роуминг – возможность абонента одной сети работать в других, обслуживающих абонентов на других территориях, в других странах. Сотовые телефонные системы связи позволяют передавать буквенные сообщения (стоимость такого обмена значительно дешевле). Конструкцией сотовых сетей и телефонов предусмотрено много услуг: определение местонахождения абонента, автоответчик, запись разговора, записная книжка, автоматический определитель номера, будильник и др.

   Мобильный телефон

   МОДÉМ, устройство для модуляции и демодуляции сигналов в системах передачи данных по телефонным линиям связи. Применяется для согласования частоты сигналов источника сообщений с частотными характеристиками используемых линий (средств) связи; на выходе линии связи осуществляется соответствующая демодуляция сигналов для приёма их получателем. Первые модемы использовались в вычислительных сетях для согласования устройств ввода-вывода данных (или абонентских пультов) с линией связи при обмене информацией между ЭВМ и удалёнными абонентами. Современные модемы, помимо преобразования дискретных сигналов в непрерывные модулированные и наоборот, реализуют также ряд функций, заключающихся в распределении потока информации между ЭВМ и терминалами. В модемах используется амплитудная, частотная либо фазовая модуляция; выбор модуляции зависит от требований, предъявляемых к передаче данных. Скорость передачи модемом с амплитудной модуляцией 10⁴ бит/с, с частотной – 2 · 103 бит/с, с фазовой – 5 · 103 бит/с. В типовых модемах широко применяют гибридные интегральные схемы и БИС. К нач. 21 в. для передачи данных всё чаще используют волоконно-оптические линии связи, на них используют оптоэлектронные преобразователи. В таких линиях скорость передачи данных достигает 106 —107 бит/с.

   МОДУЛЯ́ТОР, устройство, с помощью которого осуществляется управление параметрами колебаний (амплитудой, частотой, фазой) – их модуляция в соответствии с информацией, подлежащей обработке, сохранению. Вид модуляции определяет структурную схему модулятора. Воздействие модулирующих сигналов на параметры модулируемых колебаний осуществляется в модуляторе посредством нелинейного управляющего элемента. В модуляторах с амплитудной модуляцией управляющим элементом служит электронная лампа (модуляторная лампа) или транзистор. В модуляторах с частотной и фазовой модуляцией используются т. н. реактивные устройства, у которых эффективная ёмкость или(и) индуктивность изменяются под действием модулирующего сигнала. Импульсные модуляторы работают по принципу отпирания (запирания) передающего тракта при посылках импульсного модулирующего напряжения различного знака; управляющим элементом служит электронная лампа (лучевой тетрод) или полупроводниковый прибор (напр., варикап).
   Модуляторы впервые появились в радиопередатчиках, а затем во всех устройствах, применяемых для передачи и хранения информации: в системах многоканальной связи (по радио и по кабелям, включая оптоволоконные), в видеомагнитофонах и системах записи на магнитные и оптические диски и др.

   МОЛНИЕОТВÓД, громоотвод, устройство для защиты жилых и промышленных зданий и сооружений от прямых ударов молний. Молниеотвод принимает заряд молнии и отводит его в землю. Состоит из молниеприёмника, располагаемого над защищаемым объектом (обычно заострённого металлического вертикального стержня или горизонтально расположенного металлического троса), токоотвода и заземлителя. Стержневые молниеприёмники изготавливают из стали сечением не менее 100 ммІ и длиной не менее 200 мм. Тросовые молниеприёмники выполняют из стального многопроволочного оцинкованного троса сечением не менее 35 ммІ. В качестве молниеприёмника могут также служить металлические конструкции защищаемых объектов (трубы, кровля и др.) или металлическая сетка из стальной проволоки или полосовой стали, укладываемая непосредственно на кровлю. Токоотводы, соединяющие молниеприёмник с заземлителем, выполняют из стальных тросов, полос или труб сечением 24–48 ммІ и прокладывают к заземлителям кратчайшим путём. Заземлители могут быть вертикальными, из стальных ввинчиваемых стержней или из уголковой стали длиной 2–5 м (верхний конец заземлителя углубляется на 0.6–0.7 м) или горизонтальными из круглой полосовой стали сечением не менее 160 ммІ, уложенными на глубине 0.6–0.8 м в виде одного или нескольких симметричных лучей. Все соединения молниеприёмников, токоотводов и заземлителей выполняют сваркой. Защитная зона одиночного стержневого молниеотвода близка по форме к конусу с углом при вершине 45°, у одиночного тросового молниеотвода защитная зона имеет форму трёхгранной призмы, ребром которой служит трос.

   Молниеотводы:
   а – стержневой одиночный; б – стержневой двойной; в – тросовый; г – сетчатый;
   1 – молниеприёмник; 2 – токоотвод; 3 – заземлитель

   МÓЛОТ, машина ударного действия для пластической деформации металлических заготовок. Молот – одна из основных машин кузнечно-штамповочного производства, применяется для ковки (ковочные молоты) и объёмной, листовой штамповки (штамповочные молоты).
   Основные части молота: подвижные (или падающие) – поршень, шток и баба; шабот (массивное основание); станина с направляющими для подвижных частей; привод и механизмы управления. Инструментом для обработки заготовок в ковочных молотах служат гладкие или вырезные бойки и подкладные штампы, в штамповочных – штампы. Верхний боёк или верхняя половина штампа крепится к бабе, нижняя – к шаботу. Заготовку помещают в нижнем бойке или нижней половине штампа. При ударе подвижной части заготовка деформируется, принимая форму нижней половины штампа.
   По характеру привода различают пневматические, гидравлические молоты; высокоскоростные газовые, в которых рабочим телом является сжатый газ; молоты, в которых используется энергия смеси паров бензина или горючего газа с воздухом; взрывные; приводные механические; электромагнитные. Конструктивные особенности молота обусловлены его назначением и типом обрабатываемого изделия. Рычажные молоты с ручным приводом были известны ещё в 13–14 вв. В нач. 16 в. появились молоты с приводом от водяного колеса. Первый паровой молот был создан в 1839 г. (патент 1842 г.) Дж. Несмитом в Англии. В нач. 20 в. в молотах стали применять электропривод. В 1940-е гг. появились взрывные молоты (в России), в 1950-е гг. – высокоскоростные газовые молоты (в США, Западной Европе).

   МОНГОЛЬФЬÉ (montgolfier), братья: Жозеф Мишель (1740–1810) и Жак Этьен (1745–1799), французские изобретатели теплового аэростата (воздушного шара). Построили (1783) аэростат, имевший форму шара, с оболочкой из льняного полотна, оклеенного изнутри и снаружи бумагой. Оболочка на земле наполнялась горячим (70—100 °C) воздухом, создававшим подъёмную силу. Первый полёт аэростата, названного «монгольфьер», состоялся 5 июня 1783 г. Шар объёмом 600 мі достиг высоты 2000 м и за 10 мин пролетел ок. 2.5 км. В следующий раз (19 сентября 1783 г.) в полёт отправился «экипаж» из барана, петуха и утки. Аэростат (объёмом 12 000 мі) поднялся на 500 м и через 10 мин благополучно приземлился на расстоянии ок. 4 км от места старта. 21 ноября 1783 г. в Париже состоялся полёт монгольфьера с первыми аэронавтами (физик Ж. Пилатр де Розье и маркиз д’Арланд). Аэростат имел галерею для экипажа и топку, в которой сжигали солому, чтобы поддерживать температуру воздуха внутри оболочки. Аэронавты продержались в воздухе ок. 25 мин, пролетев почти 9 км. В последующие годы братья Монгольфье продолжили работы над конструкцией воздушных шаров.

   «МОНГОЛЬФЬÉР», см. в ст. Аэростат.

   МОНИТÓР, 1) в вычислительной технике – устройство, применяемое в персональных компьютерах для визуального отображения цифробуквенной или графической информации (исходных данных, меню операционной системы, результатов обработки информации и пр.). На экране монитора можно также рисовать (с помощью клавиатуры и «мыши»), показывать фотографии и слайды и даже смотреть телевизионные передачи. Большинство настольных компьютеров имеют мониторы на базе электронно-лучевого прибора типа кинескопа. Как и в телевизоре, любое изображение на экране монитора состоит из множества мелких точек, окрашенных в разные цвета (цветные мониторы) или имеющих различные оттенки серого цвета (чёрно-белые мониторы). Такие точки принято называть пикселами (от английских слов picture element – элемент картинки). На экране каждый пиксел представлен тремя (триада) ещё более мелкими точками (или чёрточками) красного, зелёного и синего цвета. Триады можно разглядеть на экране монитора и обычного цветного телевизора, когда они включены. Принцип создания изображения на экране монитора тот же, что и у телевизионного кинескопа. Видеосигналы, содержащие информацию о яркости и цветности каждого пиксела, поступают на монитор с дисплейной карты. Дисплейная карта – сложная электронная схема со специализированным микропроцессором (видеопроцессором) и собственной оперативной памятью (видеоЗУ) ёмкостью от 256 Кбайт до нескольких мегабайт. Одна из важнейших характеристик монитора – его разрешающая способность, или разрешение, – максимальное число раздельно управляемых пикселов. В современных персональных компьютерах применяют мониторы с экранами размером от 15 до 21 дюйма по диагонали и максимальным разрешением от 640 5 480 до 1248 5 1024 пикселов, обеспечивающие одновременную передачу 256 цветовых оттенков. Чёткость изображения на экране может в несколько раз превышать чёткость телевизионной картинки. В кон. 1990-х гг. появились жидкокристаллические мониторы. Действие жидкокристаллических мониторов основано на способности жидких кристаллов под влиянием электрического поля изменять свою ориентацию и свойства проходящего через них светового луча, в частности пропускать его или нет. Несомненным преимуществом жидкокристаллических мониторов по сравнению с электронно-лучевыми является компактность и практически полное отсутствие вредного излучения. Многие современные персональные компьютеры и все без исключения ноутбуки и электронные записные книжки оснащены мониторами с жидкокристаллическими экранами.
   2) В программировании – часть операционной системы ЭВМ, организующая согласованную работу нескольких программ одновременно.
   3) В телевидении – то же, что видеоконтрольное устройство, предназначенное для контроля качества телевизионного изображения в различных точках тракта его передачи; по конструкции – упрощённый телевизор.

   МОНОБЛÓК (видеодвойка), телевизор и видеомагнитофон, конструктивно совмещённые в одном общем корпусе.

   МОНОКРИСТÁЛЛ, отдельный однородный кристалл, имеющий во всём объёме единую кристаллическую решётку. Наиболее характерное свойство монокристалла – зависимость большинства физических свойств от направления (анизотропия). Все физические свойства монокристаллов – электрические, магнитные, оптические, акустические, механические – связаны между собой и обусловлены кристаллической структурой. Монокристаллы широко используются в микроэлектронике. Возможность изменять в широких пределах электропроводность полупроводниковых монокристаллов путём введения того или иного количества примесей используют для создания полупроводниковых приборов – диодов, транзисторов, интегральных схем, устройств оптоэлектроники и интегральной оптики, пьезоэлектрических генераторов механических колебаний, акустоэлектронных и акустооптических устройств. Природные монокристаллы встречаются редко, имеют малые размеры и дефекты структуры. Поэтому монокристаллы для технических целей выращивают искусственно, в специальных условиях на промышленных установках.

   МОНОЛИ́ТНЫЕ КОНСТРУ́КЦИИ, см. в ст. Железобетонные конструкции.

   МОНОПЛÁН, самолёт с одним крылом. Крыло может проходить через верхнюю часть фюзеляжа (высокоплан), через ось фюзеляжа (среднеплан) или нижнюю его часть (низкоплан). По сравнению с бипланом имеет меньшее лобовое сопротивление, что способствует достижению бoльших скоростей полёта. С сер. 1930-х гг. моноплан стал основным типом самолётов. По схеме высокоплана строят обычно грузовые и военно-транспортные самолёты, а также гидросамолёты. Высокое крыло позволяет опустить фюзеляж ближе к земле, что существенно облегчает погрузку и выгрузку людей, грузов и техники, а у гидросамолётов (особенно летающих лодок) препятствует забрызгиванию водой двигателей, установленных на крыльях. Среднее расположение крыла обеспечивает достижение максимальных скоростей полёта; схема среднеплана характерна для истребителей, штурмовиков, бомбардировщиков. Пассажирские самолёты строят в основном по схеме низкоплана. Низкое расположение крыла выбрали, во-первых, чтобы не закрывать пассажирам вид из окон самолёта, а во-вторых, для большей безопасности. Крыло, будучи герметичным, обладает некоторой плавучестью и при аварийной посадке на воду поддерживает самолёт, не давая ему быстро затонуть. При этом верхняя часть фюзеляжа, где расположен салон с пассажирами, находится над водой, что повышает вероятность их спасения.

   Пассажирский самолёт Ту-204

   МОНОРÉЛЬСОВАЯ ДОРÓГА, транспортная система, в которой вагоны для пассажиров или грузовые вагонетки перемещаются по балке – монорельсу, укреплённому на опорах или эстакаде. Подвижной состав может передвигаться поверх балки (навесная система) или находиться под монорельсом (подвесная система). Ходовая часть вагонов выполняется с колёсной, пневматической или магнитной подвеской, а также на скользящих опорах; используется электрический привод или двигатель внутреннего сгорания, воздушно-реактивный двигатель и линейный электрический привод в сочетании с магнитным подвесом. Первая монорельсовая дорога была построена механиком И. К. Эльманом в подмосковном селе Мечково в 1820 г., а год спустя в Англии на подобное же сооружение выдан патент. Старейшая из дорог построена в 1902 г. в г. Вупперталь (Германия). В 1935 г. под Москвой на станции Северянин сооружён экспериментальный участок дороги, некоторые конструктивные решения которой позднее были использованы в зарубежных проектах. Монорельсовые дороги действуют в Германии, Франции, Канаде, США, Японии. Именно замена городского транспорта – наиболее перспективный путь развития монорельсовых дорог, способных обеспечить высокие скорости движения и не мешающих другим видам транспорта и пешеходам.
   Монорельсовая дорога:

навесная

   подвесная

   МОПÉД, двух – или трёхколёсное транспортное средство, оборудованное двигателем внутреннего сгорания с рабочим объёмом до 50 смі. Развивает максимальную скорость до 50 км/ч. Коробка передач обычно двухскоростная, а иногда и вовсе отсутствует. Мопеды снабжены также велосипедным педальным цепным приводом заднего колеса. Педали служат для пуска двигателя, торможения и упора ног при движении. В современных мопедах часто применяются автоматическая бесступенчатая клиноремённая силовая передача и электронная система зажигания. Выпускаются мопеды и с электрическими аккумуляторными двигателями.

   МÓРЗЕ (morse) Сэмюэл Финли Бриз (1791–1872), американский художник и изобретатель. В 1837 г. изобрёл электромагнитный телеграфный аппарат, который, однако, был малопригоден для пользования. К нач. 1840-х гг. существенно улучшил конструкцию аппарата и придумал для него специальную азбуку – код Морзе, – которой пользуются до сих пор. Каждая буква или цифра обозначается определённой комбинацией точек и(или) тире. Многим известен сигнал бедствия SOS, в азбуке Морзе – «… – …» (три точки, тире, три точки). Первые аппараты Морзе были установлены в 1844 г. на линии связи Вашингтон – Балтимор (США).

   МОРОЗИ́ЛЬНИК, бытовой прибор для быстрого замораживания и длительного хранения в замороженном виде пищевых продуктов. Представляет собой электрическую холодильную машину компрессионного типа со значительно большей по сравнению с обычным бытовым холодильником хладопроизводительностью. Морозильник позволяет замораживать пищевые продукты при температуре –24 °C, а хранить при температуре –18 °C. Мясо в морозильнике можно хранить до 6–8 месяцев, рыбу до 2–3 месяцев, овощи и фрукты до 8—12 месяцев. Часто морозильник объединяют с холодильником в общем корпусе. При этом каждый из них имеет свою отдельную дверцу и холодильный агрегат. В морозильнике предусматривается 3–4 отделения в виде отдельных выдвижных полок.

   МОРТИ́РА, короткоствольное артиллерийское орудие только для мортирной стрельбы (при углах возвышения ствола 45–85°). На Руси мортиры известны с 15 в. Широко применялись как осадные, крепостные, береговые и полевые орудия. Эффективно поражали укрытия различной прочности, а также цели, находящиеся в окопах, траншеях, на обратных скатах высот и за крепостными стенами. В связи со значительным развитием и распространением миномётов мортиры в сер. 20 в. в большинстве армий сняты с вооружения.

Мортира Путиловского завода (начало 20 в.)

МОСТ, транспортное сооружение, по которому проложен путь над каким-либо препятствием. В зависимости от характера препятствия различают мосты через водотоки (собственно мосты), через дороги (путепроводы), через овраги и ущелья (виадуки). По назначению мосты делятся на автодорожные, железнодорожные, пешеходные, трубопроводные, акведуки и т. д. Особую группу составляют наплавные, разводные и сборно-разборные мосты. Основными элементами моста являются опоры (промежуточные – устаревшее название быки и береговые – устои) и пролётное строение (специальная конструкция, перекрывающая пролёты между опорами и поддерживающая полотно дороги). Высота моста определяется условиями пропуска судов для судоходных рек, гидрологическими условиями (паводковые отметки и т. д.) и называется подмостовым габаритом.

   Мост «Европа» близ г. Инсбрук, Австрия

   Непременные условия, которым должен отвечать любой мост, – это высочайшая надёжность и долговечность. За тысячелетия строительство мостов превратилось в подлинное искусство. Являясь утилитарным транспортным сооружением, мост одновременно способен производить сильное эстетическое впечатление. Благодаря своим размерам он может стать активной частью природного ландшафта или городского архитектурного пейзажа. Поэтому мост должен рассматриваться как объект не только инженерного, но и художественного творчества. Когда-то в древности верховному жрецу поручалась самая сложная работа – от разгадывания воли богов и лечения больных до строительства мостов. Римляне называли верховного жреца pontifex maximus, что в переводе означает «главный строитель мостов». До сих пор титул верховного понтифика носит глава Католической церкви – Папа Римский. На протяжении столетий люди верили, что строительство моста невозможно без вмешательства высших сил, поэтому существует много суеверий, связанных с мостами. В Испании, напр., считали, что первую прошедшую по мосту живую тварь утаскивает дьявол. Поэтому первой по построенному мосту пропускали чёрную кошку. А в Лотарингии некоего священника объявили еретиком и отлучили от церкви за то, что построенный им мост был слишком хорош: нельзя было допустить мысль, что на это способен правоверный христианин.
   Сама природа создала основные формы мостов – балочный, арочный и висячий, и первые мостостроители, возможно, лишь следовали её подсказке. Самый простой мост – балочный. В примитивной форме это бревно, переброшенное через ручей. Правда, составленная из брусьев балка или каменная плита не позволяла сделать пролёт очень длинным. Балочные мосты стало выгодно строить лишь с появлением новых прочных материалов – стали и железобетона. А на протяжении столетий люди пользовались двумя другими типами мостов. Пешеходная и проезжая части либо опирались на своды каменной кладки – такие мосты назывались арочными, либо подвешивались на канатах или тросах – тогда получался висячий мост. Самый древний мост, о котором имеются достоверные сведения, был арочным. Это сооружение из кирпича высилось над водами Евфрата в Древнем Вавилоне. Построен вавилонский мост в 7 в. до н. э. Несколько позже в Китае, а затем в Индии и других странах стали возводить висячие мосты, удерживаемые с помощью канатов из растительных волокон или сыромятной кожи. С течением времени из этих трёх основных типов мостовых конструкций появились более совершенные и мощные постройки – мосты с неразрезным пролётным строением, рамной конструкции, в которых опоры жёстко соединены с балками, грандиозные висячие и вантовые мосты. Очень распространены комбинированные конструкции, напр. арка, к которой внизу крепится балка, – арочно-балочная конструкция. По типу применённых материалов самые древние мосты – деревянные и каменные. Со временем природные материалы были вытеснены искусственными – сталью, бетоном, железобетоном. С кон. 18 в. началось строительство металлических мостов, а в последнее десятилетие 19 в. – железобетонных. С сер. 20 в. в металлических мостах, как правило, стальным делают только пролётное строение, а опоры сооружают из железобетона.

   МОСТ ИЗМЕРИ́ТЕЛЬНЫЙ, устройство для измерения электрических величин: сопротивлений, ёмкостей, индуктивностей и т. д. методом сравнения с образцовой мерой. Выполнен по схеме мостовой цепи с гальванометром в качестве нуль-индикатора, включённым в диагональ моста. Принцип действия измерительного моста основан на особенности работы мостовой цепи (см. рис.): разность потенциалов в точках С и D и, следовательно, ток через гальванометр в диагонали моста будут равны нулю при любых значениях ЭДС источника питания, если сопротивления плеч моста удовлетворяют равенству: R -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

· R₄ = R₂ · R₃. Измерительные мосты постоянного тока подразделяются на одинарные (4-плечие) – для измерения активных (омических) сопротивлений от 1 Ом – и комбинированные (одинарно-двойные) – для измерения сопротивлений в широком диапазоне. Измерительные мосты переменного тока служат для измерений ёмкости, индуктивности и т. д. Обычно их делают 4-плечими, реже 6-плечими. Различают измерительные мосты уравновешенные (наиболее точные), работа которых основана на нулевом методе, и неуравновешенные, в которых об измеряемой величине судят по показаниям измерительного прибора (гальванометра), проградуированного в соответствующих единицах (сопротивления, ёмкости, индуктивности и др.).

   Электрическая схема одинарного 4-плечего моста постоянного тока:
   Г – гальванометр; Е – источник питания моста; AС, CB, BD, DA – плечи моста; R -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

(R -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

) – измеряемое сопротивление; R -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, R -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

, R -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– калиброванные установочные сопротивления

   МОСТЫ́ ОБИТÁЕМЫЕ, большинство современных мостов выполняют лишь утилитарную функцию – служат для движения транспорта. Это не совсем рационально, поскольку, во-первых, каждый мост – это сверхдорогое сооружение, и, во-вторых, в больших городах ощущается острый дефицит земли, пригодной под застройку. Поэтому современные архитекторы всё чаще обращаются к проектам обитаемых («жилых») мостов. Идея эта не нова. Все первые мосты Европы были обитаемыми. На них стояли лавочки и дома городских жителей. Часто мосты были застроены так плотно, что горожанин не всегда мог понять, где он находится – на мосту или на суше. Самые знаменитые дошедшие до нас обитаемые мосты – это Понте Веккьо во Флоренции и мост Риальто в Венеции. Эпоха застроенных мостов закончилась с указом французского короля Генриха IV, повелевшего в 1598 г. построить Новый мост (Pont Neuf) в Париже, который был бы свободен от построек и позволял любоваться открытой панорамой реки. Это новое отношение к организации городского ландшафта привело к постепенному исчезновению обитаемых мостов. Понадобилось несколько столетий, чтобы такой мост вернулся. В 1988 г. французский градостроитель М. Ришар разработал проект обитаемого моста через автостраду, чтобы несколько смягчить ощущение разорванности, которое она придавала городку Реюль-Малмезону. Этот мост был возведён в 1993 г. и назван «Площадь Европы». Он стал первым обитаемым мостом 20 в. с расположенными здесь магазинами, кафе и шестиэтажным офисным зданием.

   Внутренняя галерея моста «Багратион», г. Москва

   МОТÉЛЬ, гостиница для автотуристов, пассажиров и водителей междугородных автобусных маршрутов. Мотели строятся вблизи крупных автострад и мест их пересечения обычно на расстоянии среднего дневного пробега автомобиля от предыдущего мотеля или крупного населённого пункта. Оборудуются отдельными подъездными дорогами, гаражом или закрытой автостоянкой, мойкой, станцией технического обслуживания и топливозаправочной станцией. Гости мотелей живут в номерах со всеми удобствами. Обычно в мотелях имеются собственные столовые, кафе или рестораны.

   МОТОНÁРТЫ, то же, чтоснегоход.

   МОТÓР-КОЛЕСÓ, автомобильное колесо с встроенными тяговым электродвигателем, колёсным редуктором и тормозным механизмом. Мотор-колесо получает электроэнергию от электрогенератора с приводом от двигателя внутреннего сгорания (на большегрузных самосвалах), от аккумуляторов (на электромобилях, электрокарах) или от контактной сети (на троллейвозах). В тяговом режиме электродвигатель вращает ведущее колесо через колёсный редуктор, согласующий высокую частоту вращения двигателя со скоростью перемещения транспортного средства. При торможении автомобиля электродвигатель переходит в генераторный режим работы с преобразованием электроэнергии в тепло на тормозном реостате.

   МОТОРÓЛЛЕР, разновидность мотоцикла, отличается более комфортабельными условиями для водителя. Производство мотороллеров началось в кон. 1940-х гг. Мотороллер отличается от классического мотоцикла прежде всего посадкой водителя: не верхом, а как на стуле. Водитель и пассажиры защищены от пыли и грязи широким передним щитом и подножками. Двигатель размещён под сиденьем и закрыт кожухом. Пуск двигателя осуществляется электрическим стартёром. Мотороллеры обычно используются в качестве городского транспорта из-за их ограниченной проходимости вне дорог.

Мотороллер

МОТОЦИ́КЛ, двух-, трёх – (трицикл) и четырёхколёсное (квадроцикл) транспортное средство, оборудованное карбюраторным двигателем внутреннего сгорания объёмом св. 50 смі и полной массой до 400 кг. Интересна история создания мотоцикла. В 1868 г. французский инженер Л. Перро построил и запатентовал машину, представляющую собой велосипед с паровым двигателем и котлом со спиртовыми горелками. Перро документально зафиксировал результаты испытаний, во время которых машина прошла 15 км, развив скорость до 15 км/ч. Однако самым первым мотоциклом принято считать мотоцикл с двигателем внутреннего сгорания, построенный и запатентованный в 1885 г. немецким инженером Г. Даймлером.

Мотоцикл Г. Даймлера

По назначению мотоциклы делятся на дорожные, используемые с боковым прицепом или без него как средство индивидуального транспорта, спортивные и специальные (патрульные, эскортные мотоциклы, грузовые трициклы и т. п.). Мотоцикл состоит из двигателя, трансмиссии, ходовой части, электрооборудования. Двигатель обычно – карбюраторный, 2– или 4-тактный. Охлаждение – встречным потоком воздуха, реже – жидкостное. Трансмиссия состоит из сцепления, коробки передач, передней (моторной) и задней (главной) передач. Сцепление представляет собой одно – или многодисковую муфту. Коробка передач – шестерёнчатая, обычно имеет от 2 до 6 передач. Передняя передача (от двигателя к коробке) – цепная, реже – шестерёнчатая. Задняя (от коробки передач к заднему колесу) – цепная, реже – карданный вал. Ходовая часть включает в себя раму, переднюю и заднюю вилки, колёса и органы управления. В электрооборудование входят источники питания, приборы зажигания, освещения и сигнализации.

   Схема расположения основных узлов спортивного мотоцикла:
   1 – переднее колесо; 2 – заднее колесо; 3 – двигатель; 4 – радиатор воздушного охлаждения цилиндров; 5 – глушитель; 6 – бензобак

   МУЗЫКÁЛЬНЫЙ ЦЕНТР, комплекс радиоаппаратуры для качественной записи и прослушивания музыкальных программ в домашних условиях. В состав музыкального центра могут входить тюнер (аналоговый или цифровой), одна или две кассетные магнитофонные деки, дека для записи и прослушивания магнитооптических мини-дисков, лазерный проигрыватель, проигрыватель грампластинок, усилитель, две или четыре акустические системы, блок дистанционного управления. Музыкальный центр позволяет принимать и прослушивать радиопередачи практически во всех радиовещательных диапазонах, записывать их на магнитную ленту в аудиокассетах или на магнитооптические мини-диски с последующим воспроизведением через акустические системы как в монофоническом, так и в стереофоническом варианте, прослушивать записи на грампластинках и компакт-дисках и производить перезапись с них на аудиокассеты. Все устройства музыкального центра могут быть в виде отдельных блоков, соединяемых между собой посредством кабелей, либо размещаться в одном общем корпусе, кроме акустических систем, которые, как правило, делают выносными. Управление всеми устройствами музыкального центра на расстоянии осуществляется с помощью блока дистанционного управления.

   Музыкальный центр

   МУ́ЛЬДА, см. в ст. Изложница.

   МУЛЬТИВИБРÁТОР, двухкаскадный импульсный генератор, вырабатывающий импульсы (колебания) почти прямоугольной формы; длительность электрических импульсов обычно мало отличается от интервала между ними. Наиболее распространены мультивибраторы на транзисторах или в составе интегральных схем. Как и генератор пилообразного напряжения, мультивибратор относится к классу релаксационных генераторов, в которых период колебаний определяется временем установления равновесия (временем релаксации) в цепях, где генерируются колебания. Как и другие релаксационные генераторы, мультивибратор может работать как в режиме автоколебаний, так и в ждущем режиме (такой мультивибратор называется ждущим). При подаче управляющего сигнала (импульса запуска) ждущий мультивибратор возбуждается и генерирует один рабочий импульс, после чего снова переходит в состояние покоя. Термин «мультивибратор», предложенный голландским физиком ван дер Полем, указывает на множество гармоник, содержащихся в спектре генерируемых колебаний (в этом смысле генератор синусоидальных колебаний – моновибратор). Мультивибраторы применяются в устройствах автоматики, вычислительной и измерительной техники (в т. ч. в реле времени, задающих устройствах и формирователях ЭВМ), в устройствах радиотехники в качестве задающих генераторов и формирователей импульсов, делителей частоты, бесконтактных переключателей тока и др.

   МУЛЬТИМÉДИА, компьютерная технология, которая обеспечивает соединение нескольких видов связанной между собой информации (текст, звук, фото, рисунок, анимация, видео и др.) в единый блок, а также носитель такой информации. В качестве носителей информации в мультимедийных компьютерах используются оптические компакт-диски CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory – память на компакт-диске «только для чтения»). Ёмкость одного CD-ROM достигает 650 Мбайт, а для их чтения используется CD-ROM-дисководы. Они могут читать: собственно цифровую, компьютерную информацию (до 670 Мбайт); звуковую информацию в формате CD-Audio (до 74 мин звука); видеоинформацию в формате Video CD и CD-1 (до 1 ч видео); библиотеки изображений, записываемых в формате Kodak Photo CD; множество других, в т. ч. комбинированных видов информации, напр. звуковой и видео. На CD-ROM выпускают энциклопедии, словари, географические атласы, каталоги музеев, компьютерные игры (напр., шахматы), образовательные программы для изучения иностранных языков, медицины, астрономии, физики, химии, истории. Многие крупнейшие библиотеки мира переводят на диски в цифровой форме свои наиболее ценные книги.

   МУЛЬТИПЛИКÁТОР, устройство для увеличения частоты вращения вала машины, выполненное в виде обособленного механизма, обычно с повышающими зубчатыми передачами. Мультипликатором называют также устройство для повышения давления жидкости, состоящее из двух соединённых между собой цилиндров, в которых перемещается поршень ступенчатого диаметра; применяется гл. обр. в гидравлических прессах (для увеличения усилия прессования), в пневмогидравлических усилителях (напр., в многоточечных зажимных устройствах металлорежущих станков).

   МУЛЬТИПЛИКÁЦИЯ, см. в ст. Анимация.

   «МЫШЬ», вспомогательное устройство, служащее для ручного управления перемещением курсора и фиксирования его положения на экране дисплея (монитора), а также для ввода в персональный компьютер графической информации. Наиболее распространены механические «мыши» с шариком. Такая «мышь» представляет собой умещающуюся в ладони коробочку с двумя или тремя клавишами (кнопками) на крышке и шариком в основании. При перемещении «мыши» рукой по специальному коврику, столу или иной плоской поверхности шарик вращается. Любой его поворот с помощью расположенных в корпусе датчиков перемещения преобразуется в сигналы, определяющие положение курсора на экране, которое можно зафиксировать нажатием (щелчком) клавиши. Недостатком механической «мыши» является частое загрязнение шарика, требующее периодической его чистки или замены самой «мыши». Оптические «мыши», более надёжные и точные, построены на базе оптического индикатора. Существуют и беспроводные «мыши» с радиопередачей сигналов и автономным питанием.

«Мышь» с двумя клавишами

МЯ́ГКАЯ ПОСÁДКА, посадка космического аппарата на поверхность Земли или другого небесного тела, при которой вертикальная скорость снижения к моменту касания уменьшается почти до нуля. Это обеспечивает сохранность и работоспособность экипажа, научной аппаратуры и систем космического аппарата. Необходимое для мягкой посадки гашение скорости достигается с помощью парашютов, включением на противоход вспомогательных ракетных двигателей (т. н. ракетных двигателей мягкой посадки), либо использованием иных устройств. На практике, как правило, применяют не один, а несколько способов в комплексе, добиваясь оптимальных условий посадки.

Н

   НАБÓРНЫЕ ПРОЦÉССЫ, комплекс типографских и издательских процессов, целью которых является получение печатного текста издания. Для набора текстов применяли наборные машины – буквоотливные (монотипы) и строкоотливные (линотипы), которые с середины 20 в. постепенно вытесняются фотонаборными машинами и фотонаборными автоматами. С кон. 1980-х гг. широко распространились настольные издательские системы.
   Такие системы предназначены для компьютерного набора, результатом которого является оригинал-макет, готовый для репродуцирования издания в полиграфическом предприятии и печатания тиража. При использовании настольных издательских систем набор, а часто и одновременная печать текста могут быть единственными процессами в производстве книги (все редакционные изменения текста и иллюстраций выполняются на компьютере с отслеживанием их на экране монитора). Наличие электронного оригинала на дискете устраняет необходимость обмена корректурой между типографией и издательством (редакцией). Вместе с тем в типографиях сохраняется традиционное наборно-печатающее оборудование для качественного репродуцирования текста, выполнения графических работ, изготовления художественной печатной продукции, уникальных изданий и т. п. Данное оборудование обеспечивает идентичность оттисков при больших тиражах.

   НАВИГÁЦИЯ, 1) раздел науки судовождения, предметом изучения которого являются теоретические основы и практические методы безопасного вождения судов наивыгоднейшими путями при любых гидрометеорологических условиях и в любое время суток с использованием современных мореходных инструментов, приборов и радиотехнических средств. Навигация изучает: географические координаты, морские единицы измерения, системы деления горизонта, методы определения дальности видимости горизонта и предметов и т. п.; способы определения направления движения, магнитные курсы и пеленги (углы между магнитным меридианом и линией курса судна или линией пеленга), компасные направления, компасные курсы и пеленги, исправление курса и пр.; мореходные приборы и инструменты, приборы для определения скорости движения и пройденного пути (лаги), приборы для измерения глубины (лоты) и др.; картографические проекции и задачи, решаемые на морских картах, счисление пути судна с учётом его циркуляции и дрейфа (смещения), действия морских течений; способы определения места судна визуальными методами; радиотехнические гидроакустические и другие средства судовождения, радиомаяки кругового и направленного действия, приборы спутниковой навигации и т. д.; навигационные средства обеспечения безопасности при плавании судов в особых условиях (туман, узкости, льды).
   2) Мореплавание, судоходство.
   3) Календарное время судоходства в конкретном районе, обусловленное климатическими особенностями и техническими возможностями обеспечения судоходства.

   НАГРЕВÁТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ, промышленная печь для нагрева металлических слитков и заготовок перед обработкой их давлением (прокатка, ковка, штамповка и т. д.). Нагревательные печи отличаются большим разнообразием конструкций; по принципу работы различают печи периодические (напр., нагревательный колодец, камерная печь) и непрерывные (напр., методическая печь, кольцевая печь, карусельная печь).

   НАДЁЖНОСТЬ, важнейший показатель качества любого изделия – прибора, механизма, машины или системы. Надёжность характеризует способность изделия нормально работать, сохраняя свои эксплуатационные показатели в определённых пределах, при заданных режимах и условиях использования, хранения и транспортирования. Надёжность – комплексный показатель качества, характеризуется безотказностью, долговечностью, сохраняемостью, ремонтопригодностью.
   Безотказность – свойство изделия сохранять работоспособность в течение некоторого времени (часов, суток, лет) или при выполнении определённого объёма работы.
   Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособность (при установленной системе технического обслуживания и ремонтов) до наступления предельного состояния, при котором его дальнейшее использование недопустимо или неэффективно, а восстановить его невозможно или слишком дорого.
   Ремонтопригодность – приспособленность изделия к проведению профилактических и ремонтных работ для устранения причин повреждений и восстановления работоспособности изделия.
   Сохраняемость – свойство изделия сохранять безотказность, долговечность и ремонтопригодность во время и после хранения и транспортировки.
   Само понятие «надёжность» давно применяется как в научно-технической сфере, так и в обиходе. Любое техническое изделие, устройство всегда изготавливалось в расчёте на достаточный период эксплуатации. При этом для оценки его качества использовались такие понятия, как высокая или низкая надёжность и другие качественные определения. С увеличением сложности технических устройств, ростом ответственности выполняемых ими функций, повышением требований к их безотказности и долговечности такие определения надёжности уже не позволяли объективно оценивать качество изделий. В результате к сер. 20 в. сформировались основы общей теории надёжности, которая уже оперировала с количественными оценками надёжности изделия.
   Одним из основных понятий надёжности является отказ (или отказовое состояние) – нарушение или утрата изделием способности нормально выполнять свои функции, т. е. частичная или полная потеря работоспособности. Работоспособным считается изделие, основные параметры которого находятся в заданных пределах. Со временем они могут изменяться как под влиянием внешних факторов (условий работы, нагрузки и т. п.), так и вследствие внутренних процессов (старение материалов, нарушение целостности конструкции, тепловая деформация и т. д.). И если значения параметров, характеризующих работу изделия, выходят за допустимые пределы, может возникнуть отказ изделия, нередко с аварийными последствиями. Ныне для оценки надёжности изделий применяют следующие количественные показатели: наработка до первого отказа; наработка на отказ; интенсивность отказов; вероятность безотказной работы, коэффициент готовности. Показатели надёжности определяются из расчётов, по результатам испытаний и эксплуатации изделий, моделированием на ЭВМ, а также в результате анализа физико-химических изменений, происходящих в материалах с течением времени.
   Надёжность любого изделия, технического устройства закладывается на стадии его разработки, формируется в процессе производства и поддерживается во время эксплуатации. На стадии разработки – за счёт использования новых материалов и конструкторских решений, резервирования наиболее ответственных узлов и элементов, выбора оптимального режима работы, повышения помехоустойчивости. В процессе производства – за счёт применения прогрессивных технологий и эффективных методов контроля, строгого соблюдения условий и требований при выполнении технологических операций, применения рациональных способов тренировки изделий с целью выявления скрытых производственных дефектов. Во время эксплуатации – путём обеспечения заданных условий и режимов работы, проведения профилактических работ и своевременного устранения неисправностей, диагностического контроля, предупреждающего о возникновении отказов.

   НАКÁТЫВАНИЕ (накатка), процесс обработки поверхности металлических заготовок или деталей с помощью специальных инструментов – роликов, накатников, плашек. Накаткой называют также поверхность металла, полученную в результате такой обработки. При накатывании происходит пластическое деформирование поверхности. Накатку применяют для образования резьбы, зубьев зубчатых колёс, шероховатой и рифлёной поверхностей (на рукоятках инструментов, головках болтов, винтов и др.), нанесения шкал и т. п. Кроме формообразующей накатки применяют упрочняющую накатку – холодное поверхностное пластическое деформирование металла. Таким способом обрабатывают поверхности валов, осей, втулок, дисков, зубьев зубчатых колёс, повышая их прочность и износостойкость.

   НАПИ́ЛЬНИК, ручной режущий инструмент для опиливания металлических поверхностей, а также для обработки изделий из дерева, пластмассы, кожи. Напильник представляет собой стержень с рабочей частью и хвостовиком, на который насаживается ручка. На рабочей части нанесены насечки (одинарные или двойные), образующие режущие кромки. Изготавливают напильники из высокоуглеродистой инструментальной стали. По форме профиля поперечного сечения напильники бывают плоские, квадратные, трёхгранные, круглые, полукруглые, ромбические, ножовочные и др. Рабочие свойства напильника определяются шагом насечки (числом насечек, приходящихся на 1 см длины) или номером насечки. По шагу (номеру) насечки различают напильники: драчёвые (шаг насечки 4.5—12; номер насечки 0–1), применяемые для грубого или предварительного опиливания; полуличные, личные (13–26; 2–3), бархатные (42–80; 4–5), применяемые для чистового опиливания, точной отделки, шлифования и доводки деталей. Напильник с крупной насечкой называется рашпилем, малогабаритный с мелкой насечкой – надфилем. Рашпили служат для устранения неровностей, отделки округлостей в металлах, а также для увеличения отверстий, пазов и т. д. в древесине. Надфили применяют для зачистки поверхностей, обработки мелких точных деталей из металла и других материалов.

   Напильник (а) и основные виды насечек (б):
   1 – одинарная; 2 – двойная; 3 – рашпильная

   НАПÓР в гидравлике, линейная величина, выражающая удельную (отнесённую к единице веса) энергию потока жидкости в данной точке. Определяется уравнением Бернулли и равен максимальной высоте, на которую может подняться жидкость над поверхностью отсчёта. Напор выражается в метрах. В гидротехнических сооружениях (плотинах, шлюзах) напор – разность уровней воды в верхнем и нижнем бьефах. Используется при проектировании гидротехнических сооружений и решении многих задач гидравлики.

   НÁРТОВ Андрей Константинович (1693–1756), российский изобретатель, механик. Личный токарь Петра I в дворцовой токарной мастерской. Изобрёл и построил ряд оригинальных токарных и токарно-копировальных станков, в т. ч. первый в мире токарно-винторезный станок с механизированным суппортом (1738), сконструировал механизм для подъёма Царь-колокола (не использовался). Создал станки для сверления каналов в стволах пушек, оригинальные запалы, оптический прицел и др.; предложил новые способы отливки пушек и заделки литейных раковин в канале орудия; изобрёл скорострельную батарею из 44 трёхфунтовых мортирок.

   А. К. Нартов

   НАСТÓЛЬНАЯ ИЗДÁТЕЛЬСКАЯ СИСТÉМА, комплекс компьютерных аппаратных и программных средств, служащих для предпечатной подготовки оригинал-макетов печатной продукции (книг, газет, журналов, буклетов и т. п.). Обеспечивает набор текстов и формул, встраивание рисунков, проверку орфографии и проверку качества печатной продукции. При изготовлении исходных материалов для печати используют (преимущественно) текстовой редактор Word и для набора текстов и графические пакеты для создания иллюстраций. Наиболее распространены настольные издательские системы Corel Ventura, PageMaker, QuarkXPress.
   Corel Ventura – одна из первых систем, ориентирована на издание книг, журналов, брошюр и пр. многостраничных публикаций. Обладает большими возможностями по размещению и оформлению текста. Последняя версия системы распространяется с пакетом Corel Draw! элементы которого позволяют создавать высококачественные иллюстрации.
   PageMaker – популярная программа с многочисленными функциями, предназначена для подготовки газетных и книжных изданий.
   QuarkXPress – настольная издательская система для профессиональной работы по оформлению изданий любой сложности и содержания.

   НАУКОЁМКОЕ ПРОИЗВÓДСТВО, промышленное производство, в котором выпуск продукции связан с необходимостью проведения большего объёма теоретических расчётов, научных изысканий и экспериментов. Обычно наукоёмким считается производство, у которого на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы приходится не менее 60 % всех затрат, связанных с подготовкой и выпуском продукции. Это самолёто – и судостроение, создание ракетно-космических систем, производство радиоэлектронной аппаратуры, аппаратных и программных средств вычислительной техники, ядерных реакторов, уникальных приборов для научных исследований и т. п. Основная часть затрат приходится на разработку оптимальной конструкции изделий, создание новых материалов, разработку новых схем, обеспечение требуемой надёжности, экологической чистоты и безопасности обслуживания.

   НАУ́ШНИКИ, то же, что головные телефоны.

   НЕПРЕРЫ́ВНОЕ ЛИТЬЁ металлов и сплавов, процесс получения слитков и заготовок, при котором расплавленный металл, находящийся в ковше, непрерывно разливается в формы (изложницы), где он остывает и кристаллизуется. Формы могут быть неподвижными (в этом случае перемещается ковш) или перемещаться, напр., по кругу, при этом ковш с расплавом остаётся неподвижным. Технология непрерывого литья предложена в 1930-е гг., широкое распространение получила в 40-е гг. Теоретически такой способ позволяет получать отливки сколь угодно большой длины; практическая длина отливок ограничивается возможностями производственных и обрабатывающих цехов. Для отливок, получаемых непрерывным литьём, характерно постоянство химического состава, строения и свойств металла по всей длине отливки. Методом непрерывного литья получают практически все слитки из алюминиевых и магниевых сплавов, а также бóльшую часть слитков из т. н. тяжёлых цветных сплавов. Для тугоплавких металлов и титана разработан метод непрерывного литья в вакууме или инертной среде. Заготовки из алюминия, меди и сплавов на их основе после отливки дополнительно прокатывают. Разновидность непрерывного литья – непрерывная разливка стали.

   Непрерывная разливка стали

   НЕРАЗРУШÁЮЩИЙ КОНТРÓЛЬ, совокупность методов измерения и контроля показателей качества изделия без изменения присущих ему свойств, размеров и характеристик. Обычные методы измерения и контроля (напр., геометрических размеров или электрических характеристик) проводятся с целью установления соответствия изделия заданным требованиям или определения значений его параметров. Неразрушающий контроль позволяет получать дополнительную информацию, прямо или косвенно характеризующую изменения качества контролируемого объекта во времени, исключать уже при изготовлении потенциально ненадёжные изделия со скрытыми дефектами, отбирать наиболее надёжные образцы для работы в особо сложных условиях, определять причины возникновения скрытых дефектов, чтобы вовремя устранять их. Методы неразрушающего контроля основаны на анализе воздействия оптических, тепловых, акустических, радиационных и иных излучений на контролируемый объект, исследовании характера распространения в нём электромагнитных и упругих колебаний, изучении структуры материалов с помощью обычных и электронных микроскопов. Строго говоря, между обычным и неразрушающим контролем нет чёткой границы, кроме случаев, когда для определения, напр., механической прочности, термостойкости конструкций, твёрдости материалов, растворимости вещества их намеренно подвергают воздействию предельных нагрузок (до разрушения, необратимой деформации, воспламенения).

   НЕСУ́ЩИЕ КОНСТРУ́КЦИИ, конструктивные элементы зданий и сооружений, воспринимающие основные нагрузки (от веса машин, оборудования, людей, от снега, ветра и т. д.) и обеспечивающие прочность, жёсткость и устойчивость. Несущие конструкции в совокупности образуют несущий остов здания. Остов может быть массивным, если он образован несущими внутренними и наружными стенами, или же каркасным, если он образован системой колонн или стоек с горизонтальными связями. Несущие конструкции бывают линейными (балки, колонны, ригели, оттяжки), плоскостными (плиты, настилы, фермы) и пространственными (своды, оболочки, купола). Некоторые части зданий, напр. стены, чаще всего одновременно являются и несущей, и ограждающей конструкцией.

   НЕСУ́ЩИЙ ВИНТ, воздушный винт, служащий для создания аэродинамической подъёмной силы у вертолёта, винтокрыла, автожира и для управления этими летательными аппаратами. Состоит из лопастей и втулки, устанавливаемой на валу двигателя. Несущие винты имеют от 2 до 8 лопастей. Двухлопастные винты характеризуются повышенным уровнем вибрации. С увеличением числа лопастей вибрация уменьшается, но значительно возрастает масса втулки, и приходится облегчать лопасти, что вызывает трудности в обеспечении необходимой жёсткости лопастей. Возможны два режима работы винта, когда его ось строго вертикальна и когда она наклонена к плоскости горизонта. В первом режиме винт работает на стоянке вертолёта, при его висении, при вертикальном наборе высоты и вертикальном снижении. Во втором режиме винт работает при горизонтальном полёте вертолёта и при полёте по наклонной траектории. Управление вертолётом осуществляется за счёт изменения создаваемой винтом тяги и её направления. Наиболее распространённый способ управления – изменение угла установки лопастей (угла поворота лопасти вокруг своей продольной оси) с помощью автомата перекоса.

   НЕТКÁНЫЕ МАТЕРИÁЛЫ, текстильные изделия из волокон или нитей, соединённых между собой без применения традиционных методов ткачества. Промышленное производство нетканых материалов появилось в 40-е гг. 20 в. Современные нетканые материалы – один из основных продуктов текстильной промышленности во многих странах. Их получают физико-химическими и механическими способами. В первом случае соединение волокон может быть получено с помощью клеёв. Такие нетканые материалы называются клеёными. Известно несколько способов получения клеёных нетканых материалов. Самый распространённый основан на пропитке холста клеем. Холст либо помещают в ванну с клеем, либо клей распыляют над поверхностью холста. По способу горячего прессования волокна склеивают термопластинами под давлением при повышенных температурах. При изготовлении нетканых материалов с использованием бумагоделательных машин клей вводят в массу, поступающую в машину, или в уже отлитое полотно.
   При изготовлении нетканых материалов механическим способом волокна закрепляют в результате прошивания их нитями, которые укладывают и соединяют так же, как при вязании на трикотажной машине (холстопрошивные, нитепрошивные, полотнопрошивные нетканые материалы). Однако с помощью вязально-прошивных машин изготавливают нетканые материалы и без применения нитей. Такие материалы могут состоять, напр., из ткани и холста, полученного из длинных волокон. После протаскивания волокон из холста сквозь тканый каркас на изнаночной стороне материала образуются петли, а на лицевой – пушистый ворс.
   К нетканым материалам относятся и валяльно-войлочные текстильные материалы, изготовление которых основано на способности волокон шерсти к свойлачиванию. Таким образом получают, напр., фетр. Нетканые материалы применяются в технике (фильтры, брезенты, изоляционные полотна), медицине (перевязочные материалы, хирургические халаты), быту (основа для искусственной кожи, линолеума, клеёнки).

   НЕФТЕХРАНИ́ЛИЩЕ, комплекс сооружений для хранения нефти и продуктов её переработки. В состав нефтехранилища входят резервуары, нефтепроводы, насосные станции и др. Сооружаются гл. обр. на нефтяных промыслах, нефтебазах, нефтеперерабатывающих заводах и т. п. или являются самостоятельными предприятиями. По способу размещения резервуаров различают наземные, подземные и подводные нефтехранилища. Крупные нефтехранилища обеспечивают равномерную загрузку магистральных трубопроводов, равномерное снабжение предприятий нефтью и нефтепродуктами, накопление аварийного резерва и стратегических запасов. Ёмкость наземных нефтехранилищ со стальными резервуарами обычно не превышает 1 млн. мі, подземных – до 10–65 млн. мі. Резервуары подземных хранилищ сооружают гл. обр. в выработках пластичных горных пород и соляных пластов. Первый в мире стальной клёпаный резервуар был построен в России в 1878 г. по проекту инженеров В. Г. Шухова и А. В. Бари; с 1912 г. применяются железобетонные резервуары. Металлические сварные резервуары впервые сооружены в 1921 г. в США (ёмкостью 500 мі), в 1935 г. – в России (1000 мі).

   НЕФТЬ, природное горючее полезное ископаемое в виде маслянистой жидкости, обладающей специфическим запахом. Залегает в осадочных породах оболочки Земли на глубине 1.2–2 км, часто совместно с природными горючими газами. Вблизи земной поверхности нефть преобразуется в густую массу (мальду) или в полутвёрдый асфальт (природный битум). На 82–87 % нефть состоит из углерода, до 14.5 % – водорода, до 0.35 % – кислорода; в ней также содержатся сера, азот, твёрдые углеводороды (парафин), растворённые газы, вода, минеральные соли, металлы (их содержание не превышает сотых долей процента). Цвет нефти от почти бесцветного до тёмно-бурого, почти чёрного; плотность нефти 800—1050 кг/мі. Нефть является легковоспламеняющимся веществом, температура её кипения 28 °C, воспламенения – от 35 до 120 °C (в зависимости от фракционного состава и давления насыщенных паров); теплота сгорания 43.7—46.2 МДж/кг.

   Добыча нефти

   Нефть является одним из наиболее ценных полезных ископаемых. Основным процессом переработки нефти после её обезвоживания, обессоливания и удаления лёгких фракций и газов является перегонка. В процессе перегонки из нефти сначала отбираются бензин (автомобильный или авиационый), реактивное топливо, керосин, дизельное топливо, мазут. Из мазута при дальнейшей переработке получают дистиллятные масла, парафины, битумы и др.; мазут иногда используют как жидкое котельное топливо. Остаток после отгонки от мазута масляных дистиллятов (концентрат, гудрон) служит для получения масел различного промышленного назначения, а после окисления может быть использован в качестве строительного и дорожного битума. Нефтепродукты применяются во всех отраслях промышленного производства, имеют огромное военно-стратегическое значение. Продукты переработки нефти широко используются в производстве пластмасс, клеёв, антикоррозийных и электроизоляционных материалов, огнестойких покрытий, смазочных масел, в металлургической промышленности при электроплавке алюминия и стали, а также в фармакологии, пищевой, косметической, парфюмерной промышленности, медицине и др.

   НИКЕЛИРОВÁНИЕ, нанесение на поверхность изделий тонкого слоя никеля (толщиной от 1 до 50 мкм). Никелированию подвергаются преимущественно изделия из стали и сплавов на основе меди, цинка и алюминия, керамики, пластмассы, фарфора, стекла и др. Применяется для защиты изделий от коррозии, повышения их износостойкости, а также в декоративных целях.

   НИ́КЕЛЬ, ni, серебристо-белый пластичный металл; химический элемент viii группы периодической системы; ат. н. 28, ат. масса 58.69. Плотность 8900 кг/мі, температура плавления 1455 °C. Химически малоактивен. На воздухе покрывается защитной плёнкой оксида; в дисперсном состоянии самовозгорается. Не взаимодействует с водой, с кислотами реагирует очень медленно, концентрированной азотной кислотой пассивируется; взаимодействует с водородом, азотом, углеродом. Название происходит от имени злого духа горняков Ника, латинское – Niccolum. Древние китайцы ещё во 2 в. до н. э. выплавляли сплав никеля с медью и цинком – «пакфонг». Из него чеканили монеты и делали украшения. В природе никель встречается вместе с медью в минералах, похожих на медную руду. Выделил никель из руды, именуемой «купферникель», шведский учёный А. Кронстедт в 1751 г.
   Выпускают никель в виде листов, проволоки, пластин, слитков и гранул. Изделия из никеля изготовляют деформированием в горячем и холодном состоянии. Используют в качестве конструкционного материала, а также для получения сплавов, отличающихся высокой механической прочностью и специальными свойствами. Хастеллои – Ni-Мо (20–30 % Мо), Ni-Cr (35–45 % Cr), Ni-Мо-Cr (13–17 % Мо, 14–20 % Cr) – коррозионностойкие сплавы с высокой механической прочностью; применяют для изготовления химической аппаратуры, работающей в высокоагрессивных средах. Монель-металл (27 % Cu, 2 % Fe, 2 % Mn) – коррозионностойкий конструкционный материал в судостроении, нефтяной, химической и текстильной промышленности. Нихром и ферронихром – Ni-Cr (20–30 % Cr), Ni-Fe-Cr (25–55 % Fe, 15–18 % Cr) – жаростойкие и коррозионностойкие сплавы, конструкционные материалы для изделий, не подвергающихся значительным механическим нагрузкам (муфели, экраны, подины печей); применяют для изготовления электронагревательных устройств, работающих в окислительных средах. Нимоник (10–21 % Cr, 0.5–6 % Al, 0.2–4 % Ti, до 22 % Со) и никонель (15 % Cu, 5 % Fe, 1 % Al, Ti, Мо, W, Nb) – жаропрочные сплавы с интервалом рабочих температур до 1000 °C; применяют при изготовлении деталей двигателей внутреннего сгорания, реактивных и газотурбинных двигателей. Пермаллои (17–60 % Fe, по 1 % Мо, Cr, Cu и др.) – группа магнитомягких сплавов (см. Магнитные материалы); применяют в устройствах телефонии, телевидения, дефектоскопии, в аппаратуре для воспроизведения звуко – и видеозаписи, для изготовления переключающих устройств счётных машин. Инвар и суперинвар – сплавы на основе железа с большим количеством (до 60 %) никеля, отличаются малым коэффициентом линейного расширения, применяются в точной механике для изготовления калибров и эталонов. Нитинол (55 % Ni, 45 % Ti) – сплав, отличающийся уникальной способностью помнить свою первоначальную форму.

Использование никеля в сплавах с медью для изготовления монет

НÓЖНИЦЫ, ручной или механизированный инструмент для разрезания изделий из различных материалов. Известны ножницы бытовые, медицинские, садовые, кухонные, слесарные и др. Для резки металлических листов при слесарных работах и сборке деталей применяют механизированные ножницы, которыми можно разрезать металлические листы толщиной до 5 мм, проволоку больших диаметров, пластмассу, кожу и другие материалы. В металлообрабатывающем производстве используют машинные ножницы для разделения на части металлических заготовок из листов, полос, прокатных профилей (уголков, швеллеров) в холодном состоянии или предварительно нагретых. Существуют ножницы с параллельными и наклонными ножами, с режущими дисками. Для вырезания фигурных заготовок из листового материала используют ножницы с более сложным устройством режущего механизма (гильотинные, высечные, аллигаторные и др.). Ножницы особой конструкции применяют в металлургическом производстве на прокатных станах – т. н. летучие ножницы, которыми режут поперёк полосы получаемого проката во время его движения по рольгангу.

   Пряморежущие слесарные ручные ножницы

   НОЖÓВКА, см. в ст. Пила.

   НОРМÁЛЬНЫЙ ЭЛЕМÉНТ, первичный гальванический элемент, ЭДС которого стабильна при постоянной температуре и давлении. Положительный электрод нормального элемента – ртуть Hg, отрицательный – амальгама кадмия или цинка, электролит – водный раствор сульфата кадмия или сульфата цинка. Различают нормальный элемент насыщенный и ненасыщенный – в зависимости от концентрации электролита. У насыщенных (наиболее стабильных) нормальных элементов ЭДС при 20 °C составляет 1.0185 – 1.0187 В, у ненасыщенных – 1.0186 – 1.0194 В. Используют в качестве образцовой меры ЭДС при точных электрических измерениях, как источники опорных ЭДС в стационарных и переносных электроизмерительных приборах.

   НОСИ́ТЕЛЬ ДÁННЫХ, физическое тело или среда, используемые для машинной записи и хранения различных данных (информации). В качестве носителей данных используют перфокарты и перфоленты, магнитные диски, ленты и барабаны, оптические диски, фотобумагу, фотоплёнку, термопластическую плёнку и др., на которые информация записывается посредством изменения их механических, магнитных, оптических и иных свойств или формы (см. Запись и воспроизведение информации). Носители данных бывают одноразового и многократного использования. На носителях первого типа информация заносится один раз и в таком виде хранится сколь угодно долго при многократном воспроизведении (напр., перфолента, фото – и термоплёнка). Носители второго типа допускают многократную запись информации на одних и тех же участках тела (среды) и её стирание, если это необходимо (напр., магнитные ленты и диски, реверсивные оптические диски).

   НОТОПЕЧÁТАНИЕ, полиграфическое размножение нотных (музыкальных) текстов. Нотопечатание появилось после изобретения книгопечатания в 15 в. В первых церковных книгах текст напевов набирался, а нотные знаки вписывали от руки в оставленные (пустые) места; позже появились линейки. В 1498 г. О. Петруччи (Венеция) получил привилегию на способ нотопечатания с набором подвижных металлических знаков – литер, которые печатались по предварительно отпечатанным линейкам. В 1525 г. П. Отен (Франция) предложил печатать отдельные нотные знаки, расположенные на отрезке линейки нотного станка. Начало нотопечатания в России относится к 1677 г., когда были отпечатаны ноты с гравированных медных досок. Способ безлинейного печатания нот был разработан в 1766 г. В 19 в. в России нотопечатание производилось в основном простым гравированием. С нач. 20 в. нотопечатание выполнялось фотомеханическим способом, а затем офсетной печатью.

О

   ÓБЖИГ, высокотемпературная обработка руд и рудных концентратов в различной газовой среде с целью придания им необходимых физико-химических свойств, удаления из них летучих примесей и перевода нужных компонентов в извлекаемую форму. Обжиг проводится при температурах ниже точки плавления обрабатываемого материала. Наиболее часто используют агромерирующий, окислительный, восстановительный, сульфатизирующий и хлорирующий обжиги.
   Агломерирующий обжиг – обжиг сульфидных руд и концентратов с целью их окускования и окисления большей части сульфидов до сравнительно просто извлекаемых оксидов. Отходящие газы установки обжига содержат оксиды серы и используются для производства Н₂SО₄.
   Окислительный обжиг – обжиг концентратов в окислительной атмосфере (воздух, иногда обогащённый кислородом). Окислительный обжиг применяют для перевода сульфидов металлов в оксиды, более удобные для дальнейшей переработки. Таким способом обрабатывают молибденитовые, цинковые, свинцовые, пиритовые концентраты. В результате обжига получают огарок (техническая смесь оксидов) и газы для производства серной кислоты.
   Восстановительный обжиг – обжиг оксидной руды или концентрата в восстановительных условиях (в присутствии углерода), при этом происходит частичное или полное восстановление руды до металла.
   Сульфатизирующий обжиг – вид окислительного обжига сульфидных концентратов, при котором образуются водорастворимые сульфаты металлов (MeSХ mesО₄).
   Хлорирующий обжиг – обжиг, в процессе которого материал хлорируется для перевода оксидов или сульфидов (в основном цветных металлов) в водорастворимые или летучие хлориды для дальнейшей переработки. Обжиг применяют также для обработки огнеупорных материалов, фарфоровых и фаянсовых изделий, сырья при производстве строительных материалов. Для этого обычно используют трубчатые вращающиеся печи горизонтального типа, многоподовые печи шахтного типа или печи кипящего слоя.

   ОБОГАЩÉНИЕ ПОЛÉЗНЫХ ИСКОПÁЕМЫХ,первичная переработка руд, углей, прочих твёрдых минералов для выделения из массы минерального сырья компонентов, пригодных для дальнейшей химической или металлургической переработки либо непосредственного использования. При обогащении полезных ископаемых происходит механическое отделение минералов от пустой породы без изменения их химического состава, структуры или агрегатного состояния. Процесс обогащения включает дробление, измельчение минерального сырья и последующее разделение на минералы и породу – собственно обогащение. Основные методы обогащения: гравитационное, использующее различные скорости движения частиц в водной или воздушной средах (отсадка, концентрация на столах, шлюзах и др.); флотация, основанная на различных физико-химических свойствах поверхностей минералов; магнитная или электрическая сепарация, применяемая для минералов с различной магнитной восприимчивостью и электрическими свойствами, и др. Обогащение позволяет существенно увеличить концентрацию ценных компонентов: содержание тяжёлых цветных металлов (меди, свинца, цинка) в рудах составляет 0.3–2 %, а в получаемых концентратах 20–70 %. Извлечение ценных компонентов из руды через концентрат достигает в результате обогащения 60–95 %. Обогащение позволяет использовать комплексные и бедные руды, удешевить добычу, снизить транспортные расходы, т. к. перевозится концентрированный продукт, а не вся масса добытого сырья.

   ОБÓИ,рулонный материал, как правило, на бумажной основе, с отпечатанным на его лицевой поверхности цветным рисунком. В Японии и Китае с давних пор для отделки стен применялись бумажные обои. В Европе же до 18 в. обои были исключительно тканевые, ими обивали стены и потолки помещений (отсюда и произошёл термин «обои»). С развитием бумажного производства дорогие тканевые обои были вытеснены более дешёвыми бумажными. Развитие обойного производства на промышленной основе (при ручном способе печати) началось в Великобритании в 18 в. После изобретения в 20-х гг. 19 в. бумагоделательных станков началась эра машинной печати обоев. Обойное производство включает процессы: приготовление красочных составов, поверхностную окраску бумаги (грунтование), печатание обойного рисунка, отделку (тиснение, лощение, поверхностное покрытие, в некоторых случаях нанесение клеевого слоя на обратную сторону обоев), раскатку (расфасовка на куски), сортировку и упаковку. По своему назначению обои разделяют на обыкновенные, влагостойкие (моющиеся) и звукопоглощающие (ворсовые). Всё чаще в производстве обоев применяют полимерные материалы. В зависимости от характера обработки, рисунка, цвета и размеров обои разделяются на основное полотно, бордюр к нему или фризы. Путём комбинаций в подборе рисунков, цвета и вида обойных материалов могут быть получены разные композиции при оклейке стен. Разновидностью обоев является линкруст. От обоев он отличается наличием тонкой покровной полимерной плёнки с выделенным на ней рисунком. Линкруст хорошо моется, легко окрашивается масляной краской.

   ОБОЛÓЧКА в технике, изогнутая пластина, толщина которой мала по сравнению с её остальными размерами. Поверхности оболочек могут быть эллиптические, параболические, куполообразные и т. д. Оболочками называются также пространственные конструкции, ограниченные криволинейными пластинами. В оболочках сочетаются значительная жёсткость и прочность со сравнительно малой массой. Для обеспечения устойчивости оболочки часто укрепляются рёбрами жёсткости. Применяют оболочки в покрытиях зданий, конструкциях резервуаров, башен, летательных аппаратов, судов и т. д.
   Выполняются из железобетона, стали, дерева, лёгких сплавов, пластмасс и других строительных материалов. Впервые оболочка в инженерных целях была применена В. Г. Шуховым в покрытии павильона Нижегородской ярмарки в 1896 г. Это была ажурная металлическая конструкция вантового типа. Появление железобетона позволило в нач. 20 в. приступить к возведению тонкостенных железобетонных оболочек. Первая такая оболочка была построена в 1910 г. на станции Берси близ Парижа. В настоящее время в строительстве предпочтение отдаётся оболочкам из монолитного железобетона. Основные достоинства оболочек – экономичность, выразительность формы. Недостатком является сложность возведения.

   ОБЩЕЭНЕРГЕТИ́ЧЕСКАЯ СИСТÉМА, то же, что энергосистема.

   ОБЪЕКТИ́В, линзовая или зеркально-линзовая оптическая система, являющаяся частью оптического прибора (бинокля, телескопа, фотоаппарата, кинопроектора и т. п.), обращённая к объекту наблюдения (или съёмки) либо к проекционному экрану. Образует (формирует) действительное или мнимое изображение объектов, которое рассматривается через окуляр (в приборах наблюдения), запечатлевается на фото – и киноплёнке, фотобумаге или проецируется на экран. Оптические компоненты объектива собираются в металлическом или (реже) пластмассовом корпусе, внутри которого могут находиться также различные механические узлы, напр. механизм диафрагмы или фотозатвора, механизм для перемещения оптического блока при фокусировке объектива. Основными параметрами любого объектива являются фокусное расстояние, угловое поле, разрешающая способность, относительное отверстие. От фокусного расстояния объектива зависит его увеличение, светосила (способность объектива пропускать свет) и т. п. Угловое поле определяет границы пространства, проецируемого объективом на фото – или киноплёнку при съёмке, либо границы кадра при проецировании изображения на экран. Разрешающая способность характеризует возможность объектива создавать раздельное изображение двух близко расположенных точек снимаемого (проецируемого) или наблюдаемого объекта. От величины относительного отверстия зависит освещённость создаваемого объективом изображения.
   По назначению различают съёмочные объективы (применяются в фотоаппаратах, кинокамерах и видеокамерах), проекционные объективы (в фотоувеличителях, диапроекторах, кинопроекционных аппаратах), объективы наблюдательных приборов (зрительных труб, биноклей, микроскопов и др.). Подавляющее большинство съёмочных объективов состоит из 3–6 линз (у фотоаппаратов) и 9—13 линз (у киносъёмочных аппаратов) и создаёт высококачественное изображение по всему кадру. Различают нормальные объективы (у которых фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра), длиннофокусные и короткофокусные (с фокусными расстояниями соответственно больше или меньше диагонали кадра). Нормальные объективы пригодны для любой съёмки; длиннофокусные применяются гл. обр. при съёмке удалённых предметов с большим увеличением; короткофокусные используются для съёмки с близкого расстояния крупных предметов, которые при нормальном объективе не помещаются в кадре. Существуют объективы с переменным фокусным расстоянием, которое в процессе съёмки можно произвольно изменять в пределах, обусловленных их конструкцией. Такой объектив особенно удобен при киносъёмке, т. к. позволяет приближать снимаемый объект или отдалять его, не меняя местоположения киноаппарата, а при фотосъёмке исключает необходимость иметь несколько сменных объективов с различными фокусными расстояниями. Проекционные объекты содержат от 3–4 линз (у диапроекторов) до 4–6 линз (у кинопроекционных аппаратов), обладают повышенной разрешающей способностью (в 2–2.5 раза больше, чем у съёмочных объективов), имеют высокий коэффициент пропускания света (0.8–0.9). Объективы наблюдательных приборов представляют собой обычно оптическую систему из двух линз, реже – многолинзовую или зеркально-линзовую. Имеют большое фокусное расстояние, высокую разрешающую способность и большую светосилу, что особенно важно при наблюдениях в условиях недостаточной освещённости.
   а)

б)

   Объективы фотоаппаратов:
   а – нормальный; б – широкоугольный

   ОБЪЁМНАЯ ШТАМПÓВКА, получение поковок из объёмных заготовок на молотах, прессах и машинах специального назначения. Объёмная штамповка – один из основных способов обработки металлов давлением, при котором заготовка деформируется с изменением всех размеров, приобретая форму, соответствующую рабочей полоске инструмента – штампа. В результате объёмной штамповки из простейших заготовок (цилиндрической, призматической и иной формы) получают более сложные изделия – коленчатые валы, лопатки турбин, зубчатые колёса и т. п. Различают холодную и горячую штамповку. Холодная штамповка выполняется без нагрева заготовки. Таким способом получают детали с высокими и стабильными механическими свойствами. В ряде случаев поковки не требуют дополнительной обработки, являясь готовыми изделиями. Однако для холодной штамповки требуются большие усилия. Нагревая заготовки, можно эти усилия уменьшить в 10–15 раз. При горячей штамповке заготовку нагревают до температуры 200—1300 °C в зависимости от материала и условий обработки. По сути этот вид обработки аналогичен ковке; осуществляется в закрытых или открытых штампах на молотах и прессах. Горячей объёмной штамповкой получают изделия массой от нескольких граммов до 6–8 т.

   ОГНЕТУШИ́ТЕЛЬ, переносное устройство для ликвидации возгораний огнетушащими средствами. Приводится в действие вручную. В настоящее время существует несколько видов огнетушителей: жидкостные, газовые, порошковые. Самый распространённый – пенный (изобретён в 1902 г.) – представляет собой прочный металлический баллон (ёмкостью от 10 до 100 л), в который заливают раствор щёлочи. У самого горлышка баллона расположена стеклянная колба с кислотой. Чтобы привести огнетушитель в действие, нужно повернуть рычаг на его головке, металлический стержень раздавит колбу, кислота смешается со щёлочью, и образовавшаяся в результате химической реакции пена под большим давлением начнёт выбрасываться из раструба огнетушителя. При пожарах в библиотеках, музеях, когда обычную воду или пену применять нельзя, для тушения огня используют порошковые огнетушители. Специальный порошок тончайшим слоем обволакивает огонь, прекращая доступ свежего воздуха, отчего огонь гаснет. Иногда пожарные используют газы, не поддерживающие горения, – углекислый газ и бромметил.

   Огнетушители

   ОГНЕУПÓРЫ, материалы и изделия, способные противостоять воздействию высоких температур (до 1580 °C), не расплавляясь. Огнеупоры изготавливают в основном из минерального сырья (алюмосиликатные, кремнезёмистые, углеродистые и др.). Начало производства огнеупоров было исторически связано с развитием металлургии (необходимость теплоизоляции печей) и распространением тепловых агрегатов различного назначения. Огнеупорные материалы и изделия используют при кладке промышленных печей (в т. ч. металлургических), для облицовки топок, установок для высокотемпературных химических процессов и др.

   ОГРАЖДÁЮЩИЕ КОНСТРУ́КЦИИ, строительные конструкции, ограничивающие объём здания (сооружения) и разделяющие его на отдельные помещения. Предназначены для защиты помещений от внешних воздействий (холода, солнечной радиации, ветра, влаги, шума и т. д.). К ограждающим конструкциям здания относятся наружные и внутренние стены, крыши, перегородки, перекрытия и полы, заполнения оконных и дверных проёмов. Часто ограждающие конструкции одновременно являются и несущими конструкциями (стены, перегородки и т. д.). Ограждающие конструкции должны быть долговечны, прочны, тепло – и влагоустойчивы, огнестойки и морозостойки. Наружные ограждающие конструкции создают архитектурный облик здания, поэтому декоративные качества применяемых материалов (фактура, цвет и т. д.) должны соответствовать назначению сооружения.

   ОГРАЖДÁЮЩИЙ ВАЛ (защитная дамба), гидротехническое регуляционное сооружение (обычно в виде невысокой земляной плотины), предназначенное для защиты прибрежных территорий от затопления высокими водами (преимущественно паводковыми).

   ОКАЛИНОСТÓЙКОСТЬ, то же, что жаростойкость.

   ОКÁТЫШИ ЖЕЛЕЗОРУ́ДНЫЕ, продукт окускования железорудных концентратов. Увлажнённая смесь концентрата обогащения железной руды с флюсом (известняком или доломитом) и связующими добавками (бентонитом) окомковывается в тарельчатых грануляторах или барабанах-окомкователях. Получаемые при этом сырые окатыши обжигают при температуре 1100–1150 °C. Обожжённые железорудные окатыши обладают высокой прочностью и идеально подходят для транспортировки на большие расстояния к металлургическим комбинатам, где они перерабатываются в доменных печах или установках внедоменного получения железа. Размеры окатышей составляют 10–30 мм, содержание железа в них – 60–68 %.

   Производство сырых окатышей в тарельчатом грануляторе

   ОКНÓ ДИАЛÓГОВОЕ, прямоугольная область на экране монитора, служащая для ведения диалога операционной системы Windows с пользователем. С помощью диалоговых окон можно настроить любые элементы управления системы, дать ей задание или ответить на вопрос. Напр., при окончании работы на компьютере по команде «Завершение работы» из главного меню на экране монитора открывается диалоговое окно, в котором операционная система предлагает пользователю на выбор несколько вариантов дальнейших действий. Пользователь выбирает желательный вариант и подтверждает свой выбор щелчком по кнопке «Да», и операционная система выполняет его требование.

   ОКОРÓЧНАЯ МАШИ́НА, см. в ст. Лесозаготовительные машины.

   ОКСИДИ́РОВАНИЕ, целенаправленное промышленное окисление поверхности металлических изделий. Образующаяся в результате оксидирования окалина предохраняет изделия от коррозии, служит электроизоляцией, является основой для нанесения защитных покрытий – лаков, красок, смазки и т. д. Некоторые виды оксидирования имеют декоративное значение, напр. воронение, патина. Осуществляется химическими (в результате контакта с воздухом или щелочами, кислотами) или электрохимическими (анодирование) методами. Наиболее часто оксидируют изделия из стали, чугуна, алюминиевых, медных, цинковых и других сплавов.

   ÓЛОВО, sn, серебристо-белый мягкий и пластичный металл; химический элемент iv группы периодической системы, ат. н. 50, ат. масса 118.71. Плотность 5840 кг/мі (серое олово) и 7290 кг/мі (белое олово); температура плавления 213.9 °C. При температуре ниже 13.2 °C стабильное белое олово переходит в нестабильное серое. На холоде изделия из олова теряют свою прочность и рассыпаются. Это явление известно давно и носит название «оловянной чумы». Олово – компонент сплавов с Cu (бронзы), Cu и Zn (латунь), Sb (баббиты), Zr (для атомных реакторов), Ni (для турбин), Nb (для сверхпроводников), Pb (для припоев). Ок. 40 % олова расходуется на производство белой жести для консервной промышленности; это обусловлено его стойкостью против коррозии, лёгкостью покрытия железа и безвредностью его солей. Сульфид олова входит в состав красок для золочения (сусальное золото), оксид идёт на приготовление жаростойких эмалей и глазурей. Олово высокой чистоты применяют в технике и электронике.

   ÓМНИБУС, многоместный экипаж на конной тяге для перевозки пассажиров по определённым маршрутам. Совершал регулярные рейсы в городах и между ними. Первый маршрут конного омнибуса был организован в Париже в 1662 г., но популярным он не стал и вскоре был закрыт. Второе рождение омнибуса произошло также во Франции в 1823—27 гг., после чего омнибусы появились в Англии, других странах Западной Европы и в США. С появлением автомобилей омнибусы сменили конную тягу на двигатели внутреннего сгорания. В России известен омнибус, разработанный И. В. Романовым в 1899 г. и испытанный на улицах Санкт-Петербурга в 1901 г., а также омнибус московского завода «Дукс» (1901). Обе эти машины имели электрические двигатели, работающие от аккумуляторных батарей. В нач. 20 в. термин «омнибус» вышел из употребления, сохранилось лишь его окончание «бус» в словах «автобус», «троллейбус».

Электрический омнибус завода «Дукс»

ОНДУЛИ́Н, распространённое название кровельного материала, представляющего собой волнистые листы, несколько похожие на листы асбестоцементного шифера. Поэтому в обиходе ондулин зачастую называют еврошифером. Однако на самом деле «Ондулин» («Onduline») – это название французской фирмы, начавшей выпускать материал для кровель более 50 лет назад. Первый завод по производству гофрированных кровельных листов был построен в Бельгии, где до сих пор стоят дома, крытые первенцами фирмы «Onduline». В России кровельный материал из гофрированного битумного картона, названный ондулином, появился в 1995 г. Листы его изготавливаются из органической целлюлозы, пропитанной битумом, термостойкой смолой и минеральными пигментами, делающими цвет листов ярким и не выцветающим от солнечных лучей. Ондулин не поддаётся гниению; рабочий диапазон температур составляет от –35 до +70 °C; он химически стоек по отношению к кислотам, щелочам и промышленным газам. Кровля из ондулина обладает хорошими тепло – и звукоизолирующими свойствами. Листы ондулина очень технологичны при работе: они имеют небольшую массу, легко гнутся, могут быть уложены на старую кровлю, что значительно экономит время.

   Кровля из ондулина

   ОПÁЛУБКА, форма, заполняемая бетоном и арматурой при создании железобетонных конструкций и возведении монолитных сооружений. Когда бетон наберёт необходимую прочность, опалубку разбирают. Наиболее распространены разборно-переставная (из заранее заготовленных щитов) и скользящая (подвижная) опалубки. Разборно-переставную опалубку используют при изготовлении штучных железобетонных изделий и сооружений. Для возведения стен, башен и т. п. высотой не менее 12–15 м и длинномерных сооружений, напр. пролётов мостов, применяется скользящая опалубка. В тех случаях, когда разборка опалубки затруднена, используется несъёмная опалубка из керамических и железобетонных плит, асбестоцементных и стальных листов и других материалов. По окончании строительства несъёмная опалубка часто служит декоративной облицовкой.

   ОПЕРАТИ́ВНАЯ ПÁМЯТЬ, память ЭВМ, предназначенная для записи, хранения и выдачи информации, используемой непосредственно при выполнении логических и арифметических операций в ходе реализации программы. Является основной внутренней памятью ЭВМ, напрямую связана с центральным процессором, иногда входит в его состав. Процессор берёт из оперативной памяти программы исходные данные для обработки и в неё же записывает полученные результаты. Оперативная память реализуется в виде запоминающего устройства чаще всего на жёстких магнитных дисках (винчестерах) или полупроводниковых структурах (больших интегральных схемах). Чтобы при выполнении вычислительного процесса предоставить процессору доступ в любой момент времени к любой информации, оперативное запоминающее устройство обеспечивает её запись и считывание по любому произвольно заданному адресу. Оперативная память хранит информацию только во время работы компьютера.
   Ёмкость оперативной памяти – от нескольких мегабайт до нескольких гигабайт; быстродействие, как правило, соизмеримо с быстродействием центрального процессора.

   ОПЕРАЦИÓННАЯ СИСТÉМА (ОС), комплекс программ, постоянно находящихся в памяти компьютера, организующих работу устройств компьютера, загрузку и выполнение прикладных программ, взаимодействие (интерфейс) компьютера с пользователем.
   Наиболее распространённой операционной системой для персональных компьютеров изначально была система MS DOS фирмы «Майкрософт». Аббревиатура DOS означает «дисковая операционная система» (Disk Operating System). Основное её назначение – ввод и вывод информации с магнитных дисков памяти. Для управления ею используется клавиатура компьютера. Для MS DOS было создано большое количество прикладных программ.
   В результате она стала фактическим стандартом для персональных компьютеров. Позднее широкое распространение получила графическая система – «надстройка» над MS DOS – Windows («Окна»). Она разработана фирмой «Майкрософт» для IBM-совместимых компьютеров. Windows загружается из MS DOS и выполняет следующие основные функции: удобный, наглядный графический интерфейс пользователя; одновременное выполнение нескольких программ (т. е. многозадачная работа).
   Основа графического интерфейса пользователя Windows – идея «оконного» интерфейса, принятая в ряде других современных операционных систем. При этом каждая программа имеет собственное окно, в котором осуществляется обмен информацией с пользователем. Для наглядности и удобства в Windows используются графические символы – «иконки», отображающие отдельные программы. Управление в Windows осуществляется в основном с помощью ручного манипулятора – компьютерной «мыши».
   Многозадачный режим работы даёт возможность запускать одновременно несколько прикладных программ, напр. текстовый редактор Word и компьютерную игру, и переключаться с одной на другую. Можно также работать с текстовым редактором и одновременно слушать музыку, записанную на компакт-диске (CD). Возможен также обмен информацией между прикладными программами, напр. перенос рисунка или данных из электронной таблицы в текстовый документ. Windows 95, 98, 2000, ХР являются многозадачными операционными системами для персонального компьютера и одновременно совмещают в себе возможности MS DOS и графической системы. Эти системы специально приспособлены для работы с Интернетом.

   ОПЕРÉНИЕ САМОЛЁТА, элементы конструкции самолёта, обеспечивающие его устойчивость и управляемость в полёте. Обычно состоит из горизонтального и вертикального оперений и устанавливается на хвостовой части фюзеляжа. Горизонтальное оперение состоит из неподвижной части – стабилизатора (основа) и подвижной – руля высоты, расположенной вдоль задней кромки стабилизатора. Обеспечивает продольную устойчивость самолёта. Горизонтальное оперение может располагаться на фюзеляже (низкорасположенное оперение), на киле и сверху киля (Т-образное оперение), его площадь составляет 20–30 % площади крыла. Вертикальное оперение обеспечивает путевую устойчивость самолёта. Его основная, неподвижная часть – киль, на задней кромке которого на шарнирах укреплён руль поворота. Конструкция киля, как и стабилизатора, аналогична конструкции крыла самолёта. На некоторых типах самолётов устанавливают по 2 и 3 киля, которые могут располагаться на крыле, фюзеляже или горизонтальном оперении.

   Оперение самолёта:
   1 – киль; 2 – руль направления; 3 – триммер; 4 – стабилизатор; 5 – руль высоты

   ОПТИ́ЧЕСКАЯ СВЯЗЬ, связь между двумя или несколькими пунктами посредством света, световых сигналов. Использование света для передачи простейших сообщений имеет давнюю историю. С древнейших времён огни костров предупреждали о приближении врагов, указывали путь мореплавателям, служили сигналом для начала совместных действий, напр. коллективной охоты. Со временем на смену кострам пришли факелы, затем свечные и керосиновые фонари и, наконец, электрические сигнальные фонари. С их помощью посредством азбуки Морзе стала возможной передача практически любых сообщений. Особенно широко оптическая связь с использованием сигнальных фонарей распространена на кораблях.
   С изобретением лазеров оптическая связь перешла на неизмеримо более высокий уровень. Лазерная оптическая связь во многом подобна радиосвязи. Это и неудивительно: ведь свет – это тоже электромагнитные колебания, но не радио-, а оптического диапазона (10–13 —10–15 Гц). При передаче сообщения модулируют излучение оптического генератора, формируют выходящий луч и направляют его в атмосферу или оптоволоконный световод. В приёмном устройстве луч фокусируют на активную поверхность фотопреобразователя, с выхода которого сигналы поступают в устройство расшифровки информации. Основное отличие и преимущество оптической связи по сравнению с радиосвязью – большая ширина полосы частот, в 10⁴ раз превышающая полосу частот всего радиодиапазона, и высокая направленность излучения. Эта особенность оптической связи позволяет применять в передатчиках генераторы сравнительно малой мощности и обеспечивает повышенную помехозащищённость линий. По одному уплотнённому оптическому каналу можно одновременно передать несколько тысяч телевизионных программ или сотни тысяч телефонных разговоров. Основной недостаток такой связи в том, что днём и ночью в тумане, при сильном дожде и снегопаде огни на расстоянии практически не видны.

   ОПТИ́ЧЕСКИЙ ДАЛЬНОМÉР, см. в ст. Дальномер.

   ОПТИ́ЧЕСКИЙ ДИСК, носитель данных в виде пластикового диска, предназначенный для записи и воспроизведения звука (компакт-диск CD), изображения (видеодиск), буквенно-цифровой информации, мультимедиа (CD-ROM, DVD) и др. при помощи лазерного луча. Первые оптические диски появились в 1979 г. Фирма «Philips» создавала их для записи и воспроизведения звука. Оптический диск состоит из жёсткой, оптически прозрачной основы, на которую нанесён тонкий рабочий слой и дополнительный защитный слой. Благодаря оптическому методу считывания оптические диски гораздо долговечнее грампластинок. Диаметр стандартного компакт-диска составляет 120 мм (4.5 дюйма), толщина – 1.2 мм, диаметр центрального отверстия – 15 мм. Изготавливаются CD-диски из очень прочной прозрачной пластмассы – поликарбоната или полихлорвинила. На одной стороне диска помещается этикетка, а другая сторона имеет зеркальную поверхность, переливающуюся цветами радуги. Это зона записи, спиральная дорожка которой состоит из питов – углублений различной длины. Расстояние между двумя соседними дорожками спирали – 1.6 мкм, т. е. плотность записи по сравнению с обычной грампластинкой больше в 100 раз. Ширина питов составляет 0.6–0.8 мкм, а длина их переменная. Она отражает длину последовательностей «1» записанного цифрового сигнала и может изменяться от 0.9 до 3.3 мкм. Информация в виде питов защищена от механических повреждений с одной стороны прозрачным материалом диска, а с другой – слоем пластмассы и этикеткой. По сравнению с механической звукозаписью имеет ряд преимуществ: очень высокую плотность записи и полное отсутствие механического контакта между носителем и считывающим устройством в процессе записи и воспроизведения. Музыкальные CD-диски записываются в заводских условиях. Подобно грампластинкам, их можно только прослушивать. С помощью лазерного луча сигналы записываются на вращающийся оптический диск цифровым кодом. В результате записи на диске образуется спиральная дорожка, состоящая из миниатюрных углублений и гладких участков. В режиме воспроизведения лазерный луч, сфокусированный на дорожку, перемещается по поверхности вращающегося оптического диска и считывает записанную информацию. При этом впадины считываются как единицы, а ровно отражающие свет участки – как нули.
   Бесконтактное считывание информации с компакт-диска осуществляется с помощью оптической головки или лазерного звукоснимателя. Оптическая головка состоит из полупроводникового лазера, оптической системы и фотоприёмника, преобразующего световой сигнал в электрический. Считывающий лазерный луч фокусируется на спиральной дорожке с питами, находящимися в глубине диска. Головка никогда не соприкасается с диском – она находится всегда на строго определённом расстоянии от него, обеспечивающем нахождение дорожки из питов в фокусе оптической системы.
   Технология мультимедиа позволяет объединить на персональном компьютере текст и графику со звуком и движущимися изображениями. В качестве носителей информации в таких мультимедийных компьютерах используются оптические компакт-диски CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory – т. е. память на компакт-диске «только для чтения»). Внешне они не отличаются от звуковых компакт-дисков, используемых в проигрывателях и музыкальных центрах.
   Ёмкость одного CD-ROM достигает 650 Мбайт, по ёмкости он занимает промежуточное положение между дискетами и жёстким магнитным диском (винчестером). Для чтения компакт-дисков используется CD-дисковод. Информация на компакт-диск записывается только один раз в промышленных условиях, а на персональном компьютере её можно только читать. На CD-ROM издаются самые различные игры, энциклопедии, художественные альбомы, карты, атласы, словари и справочники. Все они снабжаются удобными поисковыми системами, позволяющими быстро найти нужный материал. Объёма памяти двух компакт-дисков CD-ROM хватает для размещения энциклопедии, превышающей по объёму Большую советскую энциклопедию.

Оптический диск

Информационные оптические CD-диски предназначены для однократной (т. н. CD-R) и многократной (т. н. CD-RW) записи информации на персональном компьютере, оснащённом специальным дисководом. Это даёт возможность, подобно магнитофону, делать на них записи в домашних условиях. На диски CD-R можно сделать запись только один раз, а на CD-RW – многократно, как на магнитном диске или ленте, можно стирать предыдущую запись и на её место делать новую.

   Считывание информации с компакт-диска:
   1 – компакт_диск; 2 – светопрозрачное покрытие, защищающее нанесённую на CD информацию от повреждения; 3 – отражающее покрытие (собственно носитель записи); 4 – защитный слой; 5 – фокусирующий объектив; 6 – лазерный луч; 7 – оптический расщепитель; 8 – фотодетектор; 9 – лазер; 10 – электродвигатель, вращающий диск

   На смену существующим компакт-дискам приходит новый стандарт носителей информации – DVD (Digital Versatilе Disc или цифровой диск общего назначения). На вид они ничем не отличаются от компакт-дисков. Их геометрические размеры одинаковы. Основное отличие DVD-диска – в десятки раз более высокая плотность записи информации. Это достигнуто благодаря более короткой длине волны лазера и меньшему размеру пятна сфокусированного луча, что дало возможность уменьшить вдвое расстояние между дорожками. Стандарт DVD определён таким образом, что будущие модели устройств считывания будут разрабатываться с учётом возможности воспроизведения всех предыдущих поколений компакт-дисков, т. е. с соблюдением принципа «обратной совместимости». В 1995 г. фирма «Philips» разработала технологию компакт-дисков для повторных записей. Стандарт DVD позволяет значительно увеличить время и улучшить качество воспроизведения видеофильмов по сравнению с существующими СD-RОМ. Дисководы DVD представляют собой усовершенствованные дисководы CD-ROM.

   ОПТИ́ЧЕСКИЙ КВÁНТОВЫЙ ГЕНЕРÁТОР, то же, что лазер.

   ОПТИ́ЧЕСКИЙ ТЕЛЕГРÁФ, передача сообщений посредством семафорной азбуки – системы условных знаков, сигналов, подаваемых рейками, флажками, руками. Передача сообщений с помощью жестов использовалась с древнейших времён. Набор жестов был крайне ограничен, и сообщения касались гл. обр. охоты, защиты от нападений, проведения праздников и т. п. В 1794 г. братья К. и И. Шапп (Франция) изобрели оптический телеграф и построили первую линию связи между Парижем и Лиллем (225 км). Передающее устройство телеграфа братьев Шапп состояло из нескольких подвижных реек, установленных на башне. Цепочка таких башен, отстоявших друг от друга на расстоянии прямой видимости, образовывала телеграфную линию. Сообщения передавались от башни к башне посредством т. н. семафорной азбуки, составленной из нескольких десятков условных сигналов, обозначавшихся особым расположением реек относительно друг друга. На принимающей башне сигнальщик читал эти сигналы и с помощью своих реек повторял их, передавая таким образом сообщение дальше. Работа такого оптического телеграфа описана в романе «Граф Монте-Кристо» А. Дюма. В нач. 19 в. линии оптического телеграфа были построены во многих странах Европы и Америки. Самая длинная линия оптического телеграфа протяжённостью 1200 км действовала в 1839—54 гг. между Санкт-Петербургом и Варшавой. Передаваемый сигнал проходил по ней из конца в конец за 15 мин.

   ОПТРÓН, прибор, состоящий из помещённых в общем корпусе излучателя света (обычно светоизлучающего диода) и фотоприёмника (фотодиода, фоторезистора, фототранзистора и т. д.), между которыми имеется оптическая связь и обеспечена электрическая изоляция. В оптроне осуществляется прямое и обратное электрооптическое преобразование. Используются для электрической развязки отдельных частей радиоэлектронных устройств (гл. обр. в вычислительной и измерительной технике и автоматике) и для бесконтактного управления электрическими цепями.

   Электрические схемы оптронов с фоторезистором (а) и фотодиодом (б):
   1 – полупроводниковый светоизлучающий диод во входной цепи; 2 – фоторезистор; 3 – фотодиод; U и I – напряжение и ток в выходной цепи оптрона

   «ОРБИ́ТА», первая национальная система спутникового телевизионного вещания, предназначенная для передачи сигналов Центрального телевидения из Москвы в отдалённые регионы СССР с помощью спутников связи «Молния» и приёмных станций со следящими за ними антеннами. Антенны первых наземных станций – параболические зеркала диаметром 25 м, перемещаемые по азимуту и углу возвышения. По мере усовершенствования приёмников диаметр антенн был уменьшен до 5 м. Для непрерывной связи на высокоэллиптической орбите находятся одновременно несколько спутников. «Орбита» задействована в 1967 г. и долгое время была основной радиотрансляционной системой для передачи телевизионных сигналов центральных программ во все регионы России и республики СССР, кроме центральных районов европейской части.

   ОРБИТÁЛЬНАЯ СТÁНЦИЯ (ОС), космический аппарат, длительное время функционирующий на околоземной орбите. ОС предназначена для медико-биологических, технических, технологических и других исследований и экспериментов. Как правило, на ОС работают экипажи космонавтов, но она может летать и в автоматическом режиме. Первая орбитальная станция «Салют» (СССР) была выведена на околоземную орбиту 19 апреля 1971 г. Её масса составляла ок. 20 т, длина 13.6 м, диаметр корпуса 4.15 м. С 6 июня по 30 июня 1971 г. на станции работала первая в истории космическая экспедиция в составе: Г. Т. Добровольский, В. Н. Волков и В. И. Пацаев (при возвращении на Землю они погибли из-за разгерметизации спускаемого аппарата). Вслед за «Салютом» на околоземную орбиту были последовательно выведены ещё 6 орбитальных станций типа «Салют». Они отличались не только порядковыми номерами, но и более совершенным научным оборудованием, техническим оснащением и возможностью обеспечения всё более длительных экспедиций. Так, на «Салютах-6 и –7» были установлены по два стыковочных узла, что обеспечило возможность приёма экспедиций посещения и пополнения запасов топлива, продуктов питания, воды, кислорода и дооснащения станций новой аппаратурой и приборами. Экспедиции доставлялись на ОС космическими кораблями «Союз» и «Союз-Т», а разнообразные грузы – транспортными кораблями «Прогресс». Одновременно на станциях могли работать до 6 космонавтов. Всего на ОС отработано 15 896 человеко-суток. Самыми длительными были полёты Ю. В. Романенко (326 суток, 1987 г.), В. Г. Титова и М. Х. Манарова (365 суток, 1988 г.), В. В. Полякова (437 суток, 1995 г.). Американская орбитальная станция «Скайлэб» («Небесная лаборатория») выведена на орбиту 14 мая 1973 г. ракетой-носителем «Сатурн». Масса станции 77 т, длина 25 м, диаметр корпуса 6.6 м. На станции работали 3 экспедиции (по 3 человека) продолжительностью 28.39 и 84 суток. Просуществовала до 9 июля 1979 г. 20 февраля 1986 г. на орбиту была выведена орбитальная станция «Мир», открывшая новую страницу в исследованиях космического пространства; с 1999 г. начала функционировать орбитальная международная космическая станция – МКС.

   Орбитальная станция «Салют-4»

   ОРГТÉХНИКА, комплекс технических средств для механизации управленческих и инженерно-конструкторских работ. К оргтехнике относятся: средства составления, копирования и оперативного размножения документов (напр., пишущие и стенографические машины, сканеры, принтеры, ксерографические аппараты), их хранения и автоматического поиска (различные картотеки, органайзеры, поисковые системы и т. п.); устройства оперативной обработки информации (персональные компьютеры, ноутбуки, электронные записные книжки, микрокалькуляторы и пр.); чертёжно-конструкторская техника (напр., чертёжные приборы, штриховальные приборы, плоттеры, графические дисплеи, разнообразные трафареты); средства для регистрации и обработки документов (нумераторы, читающие автоматы, стенсили, считыватели штрих-кодов, устройства для уничтожения документов и пр.); средства диспетчерской связи и отображения информации (напр., телефонные аппараты, переговорные устройства, факсимильные аппараты, мнемонические схемы, устройства промышленного телевидения, приборы поисково-вызывной сигнализации) и т. д. Устройства и приспособления индивидуального пользования, облегчающие труд работников, занятых в сфере управления (менеджеры, секретари, референты и т. д.), обычно называют малой оргтехникой. К ней относятся канцелярские принадлежности (перьевые и шариковые ручки, карандаши, фломастеры, дыроколы, степлеры, скоросшиватели, различные штемпели, клеящие карандаши, скотч-ленты и т. п.), офисная мебель (столы, стеллажи, шкафы, кресла и пр.), настольные осветительные приборы, вентиляторы и т. д.

   ОРОСИ́ТЕЛЬНАЯ СИСТÉМА, земельная территория с расположенными на ней гидротехническими (водозаборные и водонапорные сооружения, каналы, трубопроводы и др.) и эксплуатационными (дороги, мосты и др.) сооружениями, обеспечивающими её орошение. Наиболее перспективны закрытые оросительные системы, в которых каналы заменены трубопроводами.
   В состав системы регулярного орошения входят: головной водозаборный узел – он забирает воду из источника орошения (из реки, водохранилища, канала, скважины и т. п.) и предохраняет систему от наносов, шуги (внутриводного льда), мусора; оросительная сеть – постоянные и временные каналы, трубопроводы оросительной системы, подающие воду из источника орошения на орошаемые земли; сбросная сеть; коллекторно-дренажная сеть – понижает уровень грунтовых вод и отводит воды и соли за пределы орошаемой территории, регулирует забор воды (шлюзы-регуляторы, подпорные сооружения и др.) и распределение её по орошаемой площади; эксплуатационные сооружения – дороги, устройства для наблюдения за мелиоративным состоянием орошаемых земель и др.; лесополосы и пр. Оросительные системы делятся на системы с самотёчным водозабором, в которых вода в каналы поступает из источника орошения самотёком, и с механическим водоподъёмом, в которых подача воды осуществляется насосной станцией. По конструкции они делятся на открытые, закрытые (трубчатые) и комбинированные. Открытые оросительные системы наиболее распространены; они имеют каналы в земляном русле (обычно с противофильтрационной защитой из бетона, железобетона, асфальта, синтетических материалов) или лотковые каналы. К открытым относятся и оросительные системы рисовых полей, вся площадь которых разбита земляными валиками на карты, а карты на более мелкие участки – чеки (4—10 га). Закрытые оросительные системы бывают стационарными, полустационарными и передвижными; каналы в них заменены трубопроводами (обычно подземными).

   ОСНОВÁНИЕ СООРУЖÉНИЯ, массив грунта, непосредственно воспринимающий нагрузки от сооружения. Если основание сооружения образуют породы в их природном, естественном состоянии, то такое основание называется естественным; если же для устройства основания породы уплотняют или закрепляют, то основание называется искусственно укреплённым. Нагрузка на основание передаётся сооружением через фундамент. Массив грунта, составляющий основание сооружения, от этой нагрузки деформируется. Грунты, слагающие основание сооружения, как правило, неоднородны. Часто бывает переменным и уровень грунтовых вод, что приводит к возникновению гидродинамических нагрузок. На основание сооружения воздействуют также и температурные факторы. При этом деформируемость грунтов в сотни раз превосходит деформируемость строительных материалов, образующих конструкцию сооружения. Всё это предполагает инженерно-геологические исследования грунтов перед началом строительства. Ведь, если не уделить внимания основанию, будут разрушения, трещины, перекосы. От прочности основания зависит прочность и долговечность сооружения. Основное требование к основанию сооружения – общая устойчивость массива грунта к геологическим процессам (отсутствие оползней, сдвигов и т. д.) и сейсмическому воздействию. Грунтовые воды не должны вымывать грунт под фундаментом. Возможная деформация основания сооружения (и равномерная, и неравномерная) не должна быть больше предельно допустимой для принятой конструкции сооружения. Особые случаи проектирования возникают, когда основание сложено вечномёрзлыми грунтами; грунтами повышенной деформативности (илы, торфы и т. д.); грунтами просадочными и набухающими. Грунты, слагающие основание сооружения, определяют тип фундамента (свайный, мелкого заложения, глубокого заложения и т. д.). Затраты на устройство основания и фундамента обычно составляют 15–20 % от всех затрат на строительство.

   ОСЦИЛЛÓГРАФ, измерительный прибор для визуального наблюдения или регистрации функциональной связи между двумя или более величинами, характеризующими какой-либо физический процесс. Наиболее часто осциллографы используют для наблюдения изменения силы тока или напряжения во времени, а также для измерений различных электрических величин: амплитуды тока и напряжения, частоты, сдвига фаз, глубины модуляции, длительности и частоты повторения электрических импульсов и др. С помощью осциллографа можно также наблюдать и фиксировать (напр., на фотобумаге) быстро меняющиеся неэлектрические величины (давление, влажность, температуру и др.). По принципу действия осциллографы делятся на светолучевые и электронно-лучевые. Действие светолучевого (шлейфового) осциллографа основано на использовании зеркального гальванометра – магнитоэлектрического (при записи изменяющихся силы тока и напряжения) или электродинамического (при записи мгновенных значений мощности) в сочетании с оптической системой. Обычно состоит из набора шлейфов – гальванометров в виде лёгкой петельки из очень тонкой проволоки с укреплённым на ней небольшим зеркальцем, помещаемым между полюсами постоянного магнита оптической системы (содержащей осветитель, линзы, диафрагмы, зеркальный барабан развёртки, экран визуального наблюдения), и приспособления для протяжки носителя записи (или светочувствительной бумаги или фотоплёнки), на котором фиксируются отклонения светового луча, отражённого зеркалом гальванометра.
   Светолучевой осциллограф применяют для исследования физических процессов, частота которых не превышает 20–25 Гц. При помощи светолучевого осциллографа можно регистрировать одновременно до 64 процессов (по числу имеющихся шлейфов). Действие электронно-лучевого осциллографа основано на использовании осциллографического электронно-лучевого прибора, предназначенного для визуального наблюдения или записи (фотографирования) электрических процессов: периодических непрерывных и импульсных с частотой до 1 ГГц и выше, а также периодических процессов продолжительностью 0.1 нс и менее. Исследуемый процесс отображается на экране электронно-лучевого осциллографа в виде графиков или фигур (осциллограмм), представляющих функциональную взаимозависимость обычно двух величин, напр. напряжения от времени. Для наблюдения процессов, развёрнутых во времени, к горизонтальным отклоняющим пластинам электронно-лучевого прибора подводится напряжение развёртки от генератора напряжения пикообразной формы. Длительность развёртки – от нескольких наносекунд до нескольких десятков секунд. Измеряемый сигнал подаётся на вертикальные отклоняющие пластины электронно-лучевого прибора непосредственно или через усилитель. Существуют одно – и многолучевые электронно-лучевые осциллографы.

   Электронно-лучевой осциллограф

   ОСЦИЛЛОГРАФИ́ЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРÓННО-ЛУЧЕВÓЙ ПРИБÓР, приёмный электронно-лучевой прибор для отображения электрических сигналов и процессов в графической форме; основной элемент электронно-лучевого осциллографа. Осциллографический электронно-лучевой прибор представляет собой стеклянный баллон (цилиндрический или колбообразный) с откачанным из него воздухом. В узкой части (горловине) баллона установлена электронная пушка, испускающая тонкий пучок электронов. Дно широкой части баллона изнутри покрыто слоем люминофора, образуя люминесцентный экран. В узкой части баллона на пути электронного пучка находится электростатическая отклоняющая система, состоящая из двух взаимно перпендикулярных пар пластин – сигнальной и временной. Попадая на люминесцентный экран прибора, электронный луч возбуждает его свечение. Регистрируемый электрический сигнал (напряжение) подаётся на сигнальные пластины и вызывает отклонение пучка электронов в вертикальном направлении. Сигнал временной развёртки подаётся на временные пластины и отклоняет пучок электронов с постоянной скоростью в горизонтальной плоскости. В результате суммарного отклонения электронного луча на люминесцентном экране прибора воспроизводится график (осциллограмма) изменения изучаемого электрического процесса во времени в прямоугольной (декартовой) системе координат. Таким образом получают осциллограммы электрических сигналов любой формы и характера. Осциллографические электронно-лучевые приборы бывают низкочастотные, высокочастотные и сверхвысокочастотные.
   а)

б)

в)

   Осциллографические электронно_лучевые трубки:
   низкочастотного (а), высокочастотного (б) и сверхвысокочастотного (в) диапазонов

   ОТБÓЙНЫЙ МОЛОТÓК, ручная машина ударного действия для отделения от массива некрепких горных пород, разрыхления мёрзлых грунтов, асфальтовых и бетонных покрытий. Применяется также при разборке стен зданий, фундаментов и т. п. Рабочий орган отбойного молотка имеет вид долота, пики или лопаты (форма зависит от характера выполняемой работы). Внутри корпуса размещается боёк, приводимый в действие пневматическим, электрическим или бензиновым двигателем. При работе боёк, перемещаясь, наносит удары по хвостовой части рабочего органа (с частотой 1000–1500 ударов в 1 мин). Наиболее часто применяют пневматические молотки массой 5—13 кг (без рабочего инструмента).

Пневматический отбойный молоток

ОТВЁРТКИ, инструменты, применяемые для завинчивания и вывинчивания винтов и шурупов, имеющих на внешнем торце шлиц. Условно отвёртки можно подразделить на слесарные (столярные), электро – и радиомонтажные, часовые и универсальные. Обычная слесарная (столярная) отвёртка представляет собой стальной стержень, на один конец которого насажена рукоятка (деревянная, пластмассовая или металлическая), другой конец – рабочий – может быть в виде лопатки (для винтов и шурупов с прямым шлицем) или крестообразным (для винтов и шурупов с крестообразным шлицем). Ширина лезвия лопатки от 1.7 до 28 мм. Отвёртки с крестообразным рабочим концом изготовляют пяти размеров: 0 (диаметр стержня 3 мм), 1 (4 мм), 2 (6 мм), 3 (8 мм) и 4 (10 мм). Также выпускают отвёртки с двумя рабочими концами (напр., прямой и крестообразный); один конец стержня вставляют внутрь рукоятки, другой является рабочим. Распространены отвёртки с набором сменных стержней.

   Слесарные (столярные) отвёртки:
   с рабочим концом под прямой шлиц (слева); под крестообразный шлиц (справа)

   Для ускорения работы часто применяют отвёртки с вращающимся лезвием, отвёртки, вставляемые в патрон ручного сверлильного инструмента (дрели, коловорота). Электромонтажные отвёртки формой и конструкцией сходны со слесарными, но отличаются электроизолированной рукояткой, которая выполнена из полиэтилена, полипропилена и других материалов, выдерживающих электрическое напряжение до 380 В. Радиомонтажные отвёртки имеют удлинённый (до 300 мм) стержень и небольшую ширину лезвия (2–4 мм). Часовые отвёртки отличаются малыми размерами стержня (40–80 мм) и узким лезвием (0.8–2.0 мм). Универсальные отвёртки снабжены набором сменных лезвий, размещённых в рукоятке.

   ОТВÉС, грузик, подвешенный на тонкой, гибкой нити, простейшее приспособление для определения вертикального направления. Грузик чаще всего представляет собой металлический цилиндр с заострённым конусообразным нижним концом. В верхней части имеется ушко для крепления шнура. Шнур наматывается на пластинку, вырезанную из алюминиевого листа или из фанеры. Остриё грузика и шнур у свободно подвешенного отвеса должны находиться на одной линии. Под действием силы тяжести грузика нить принимает вертикальное направление, называемое отвесной линией.

   Использование отвеса для проверки вертикальности боковин дверной коробки

   ОТДÉЛКА ДРЕВЕСИ́НЫ, процессы обработки древесины в целях защиты её от нежелательного воздействия внешней среды и придания деревянным изделиям декоративного вида. Отделка бывает прозрачная и непрозрачная.
   Прозрачная отделка, защищая древесину, не только сохраняет её естественный внешний вид, но даже подчёркивает её рисунок, делает его более ярким, рельефным. Такая отделка является по существу единственным способом отделки столярных изделий из древесины ценных пород либо облицованных декоративным шпоном, а также изделий с инкрустированной поверхностью. Наиболее распространёнными способами прозрачной отделки являются лакирование, вощение, лессировка и глазуровка. Лакирование применимо для отделки древесины любых пород. Тонкий слой лака, нанесённый на поверхность изделия, образует после застывания твёрдую, блестящую, прозрачную плёнку. Для отделки столярных изделий используют масляные, спиртовые и целлюлозные лаки, цветные (от красного до чёрного) и т. н. бесцветные, не закрывающие естественного рисунка дерева и не изменяющие цвет древесины.
   При вощении древесину интенсивно натирают чистым пчелиным воском либо воскосодержащей мастикой. Воск заполняет древесные поры, сглаживает поверхность. Иногда восковое покрытие закрепляют тонким слоем лака, наполовину разбавленного политурой. Чаще всего вощение применяют для отделки изделий из дуба, бука, ореха, а также окрашенной (тонированной) древесины ольхи, берёзы, липы, тополя.
   Лессировка – способ матовой отделки древесины путём нанесения на её поверхность льняного масла или высококачественной натуральной олифы, смешанной со скипидаром. Способ применяется для отделки гл. обр. ели, сосны, кедра, лиственницы и совершенно непригоден для отделки изделий из дуба (покрытых дубовым шпоном), т. к. льняное масло оставляет на их поверхности неустранимые пятна.
   Глазуровка отличается от лессировки только тем, что в состав рабочей смеси, помимо льняного масла (олифы), добавляют растворённые в масле сухие красители (пигменты) для придания поверхности изделия желаемого оттенка.
   Непрозрачная отделка – наиболее распространённый способ отделки изделий из низкосортной древесины с невыразительным рисунком либо когда натуральный вид древесины не имеет значения. Осуществляется при помощи клеевых масляных или эмалевых красок либо посредством наклеивания на поверхность изделия различных декоративных плёнок или шпона ценных пород дерева (фанерование). Реже применяют (гл. обр. в промышленном производстве) для оклейки цветные пластики и бумагу.
   Окрашивание – наиболее простой и доступный способ отделки. Основная трудность его в том, что перед окрашиванием необходима тщательная подготовка поверхности – устранение трещин, вмятин, выпавших сучков и других дефектов, образовавшихся в процессе механической обработки древесины. Помимо указанных, существуют и другие способы отделки, которые занимают как бы промежуточное положение между непрозрачной и прозрачной отделкой, напр. окрашивание морилкой, протравное крашение, длительное выдерживание в воде (дуб), окрашивание древесины на корню путём введения красящего раствора в ствол живого дерева, обжиг древесины паяльной лампой, отбеливание перекисью водорода.

   ÓТЖИГ, см. в ст. Термическая обработка металлов.

   ОТКÁЗ, см. в ст. Надёжность.

   ÓТПУСК МЕТÁЛЛОВ, способ термической обработки, включающий нагрев закалённого металлического изделия до заданной температуры, выдержку и последующее медленное охлаждение. Главная цель отпуска заключается в достижении оптимального сочетания прочности, пластичности и ударной вязкости металла. С повышением температуры отпуска твёрдость и прочность понижаются, пластичность и ударная вязкость повышаются.

   ОФСÉТНАЯ ПЕЧÁТЬ, способ типографской печати, при котором краска с любой печатной формы передаётся на запечатываемый материал через эластичное (офсетное) полотно. Осуществляется на офсетных печатных машинах. В зависимости от типа печатной формы и способа её изготовления различают высокую офсетную печать, когда изображение на эластичное полотно переносится с печатной формы высокой печати, и глубокую офсетную печать – с использованием форм глубокой печати. Особенностью офсетной печати является перенос краски на бумагу не с печатной формы непосредственно, а через офсетный цилиндр, покрытый эластичной резинотканевой пластиной. При этом печатающие и пробельные элементы находятся практически в одной плоскости, но обладают разными физико-химическими свойствами: пробельные элементы хорошо смачиваются и отталкивают краску, печатающие – наоборот. Офсетные печатные машины делятся на листовые и рулонные, одно – и многокрасочные. Печатный аппарат любой офсетной машины включает в себя, как правило, формный, офсетный и печатный цилиндры. Офсетный способ печати – наиболее производительный и экономически выгодный при изготовлении многокрасочных изданий большими тиражами.

Схема офсетной печати:
1 – печатная форма; 2 – резиновое полотно; 3 – бумага

П

   ПÁМЯТЬ ЭВМ, часть вычислительной системы или отдельной ЭВМ, служащая для записи, хранения и выдачи информации, используемой в ходе вычислительного процесса (программы, исходные данные, промежуточные и окончательные результаты их обработки, константы и пр.). Образуется из одного или нескольких запоминающих устройств (ЗУ). Максимальное количество информации, которое может одновременно храниться в памяти ЭВМ, определяется суммарной ёмкостью всех входящих в неё ЗУ. Быстродействие памяти зависит как от быстродействия отдельных ЗУ, так и от принципов организации их в единую систему памяти и способов обмена информацией внутри этой системы. Для наиболее эффективного использования всей ёмкости памяти и оптимальной организации вычислительного процесса память современных ЭВМ имеет многоступенчатую иерархическую структуру: оперативная память, постоянная память, буферная память. Запоминающие устройства, образующие ту или иную память, имеют аналогичные названия: оперативное ЗУ (ОЗУ), постоянное ЗУ (ПЗУ), буферное ЗУ (БЗУ).
   Вся информация (программы, исходные данные, промежуточные и окончательные результаты вычислений константы и пр.) записывается в накопители ЗУ. Процесс размещения информации в ЗУ разных уровней называется распределением памяти. В современных ЭВМ с помощью операционных систем распределение памяти и внутренний обмен информацией между разными ЗУ организованы так, что пользователь (программист) как бы имеет в своём распоряжении одну оперативную память очень большой ёмкости. Это память виртуальная (кажущаяся), т. к. в любой момент времени только небольшая часть информации, содержащейся в виртуальной памяти, физически находится в оперативном ЗУ. Для нахождения информации в массиве памяти ЭВМ применяют метод адресного поиска. Информация в ЗУ размещается порциями (от 1 до 4 байт) по ячейкам памяти, каждая из которых имеет свой адрес. При обращении к памяти ЭВМ программа указывает адрес ячейки памяти, откуда выбирает или куда заносит очередную порцию информации.
   ПАНОРÁМНОЕ КИНÓ, вид кинематографа, в котором киноизображение создаётся путём проецирования нескольких – как правило, трёх – частичных изображений тремя кинопроекторами на один сильно изогнутый экран с углом охвата 150–170°. Съёмка панорамного фильма ведётся также тремя киносъёмочными аппаратами, каждый из которых снимает свою часть панорамы. Во время демонстрации фильма на таком экране создаётся эффект присутствия, который усиливается стереофоническим звуковоспроизведением. Первый панорамный фильм – «Наполеон» снят и показан в 1927 г. французским режиссёром А. Гансом. В 1957 г. в СССР разработана система панорамного кино, названная «Кинопанорамой». Спустя год вышел первый полнометражный панорамный фильм «Широка страна моя…». Панорамное кино просуществовало недолго. В сер. 1960-х гг. ему на смену пришло широкоформатное кино, в котором съёмка и проецирование фильма выполняются одним съёмочным и одним же проекционным аппаратом с использованием 70-мм киноплёнки. Разновидностью панорамного кино является круговая кинопанорама, в которой фильмы показывают на круговом экране, а зрители располагаются внутри этого кольца.

   ПАПÉН (papin) Дени (1647–1714, по другим данным, 1712), французский физик, один из изобретателей теплового двигателя. В 1680 г. изобрёл паровой котёл с предохранительным клапаном (Папенов котёл). В последующие годы провёл многочисленные эксперименты по гидравлике, изобрёл несколько машин для подъёма воды, сконструировал центробежный насос, печь для плавки стекла, паровую повозку и др. Описал работу парового двигателя (1690). Как физик, Папен понял и оценил энергетические свойства пара, но создать работоспособный двигатель не смог.

   ПАР ВОДЯНÓЙ, вода в газообразном состоянии, получается в паровых котлах в процессе парообразования (испарения) воды при её кипении. Водяной пар является рабочим телом в паровых машинах, паровых турбинах и теплоносителем в системах теплоснабжения, а также используется во многих технологических процессах. Водяной пар бывает перегретым и насыщенным. Перегретый пар получают в пароперегревателях. Он имеет температуру выше температуры насыщенного пара при том же давлении. Разность между температурой перегрева и температурой насыщения называют степенью перегрева. Состояние перегретого пара характеризуется давлением и температурой.

   ПАРАЛЛÉЛЬНОЕ СОЕДИНÉНИЕ, см. в ст. Электрическая цепь.

   ПАРАПЛÁН, общее название летательных аппаратов с гибким крылом, а также первых дельтапланов (до появления у них балансирного управления).
   Первые парапланы в виде крыла-парашюта появились в 1930-х гг., в т. ч. в СССР в 1935—36 гг. (Г. А. Шмидт, Н. С. Смирнов, Б. В. Павлов-Сильванский и др.). Создавались парапланы с жёстким и надувным каркасом, бескаркасные конструкции гибкого дельтавидного крыла в качестве купола спортивного парашюта и парашюта-крыла прямоугольной формы в плане. В 1980-е гг. название «параплан» закрепилось за управляемым парашютом-крылом, снабжённым мототележкой с воздушным винтом для автономного разбега и самостоятельного полёта. Дельтапланы же благодаря особенностям конструкции и системы управления и более высоким по сравнению с парашютом-крылом аэродинамическим характеристикам выделяют в отдельный класс летательных аппаратов.

   ПАРАШЮ́Т, устройство для торможения движущихся предметов за счёт сопротивления воздушной среды. Используется для безопасного спуска с высоты людей, грузов, техники, космических аппаратов, для уменьшения пробега самолёта при посадке, для торможения гоночного автомобиля. Парашют содержит купол со стропами, крепящимися к подвесной системе или иной конструкции на спускаемом или тормозимом предмете. В комплект индивидуального парашюта для спуска человека входят ещё и вспомогательный вытяжной парашют и вытяжное кольцо с тросом, посредством которых вспомогательный парашют освобождается из ранца, а также сам ранец, где в сложенном виде находится весь комплект парашюта. Купол парашюта имеет круглую, прямоугольную, овальную или треугольную форму в плане, изготовляется из высокопрочных, лёгких, несминаемых тканей – шёлка, нейлона, капрона и т. п. Площадь купола спасательных или десантных парашютов 50–80 мІ. Грузовые парашюты могут иметь один купол площадью до нескольких тыс. мІ или многокупольную систему с примерно такой же или большей площадью и позволяют спускать грузы и технику массой до 20 т. Скорость нормального снижения парашюта 7 м/с.

   Парашют

   Парашют вводится в действие либо вручную парашютистом посредством вытяжного кольца, либо автоматически через заданный промежуток времени с момента отделения груза от летательного аппарата, при достижении падающим телом установленной высоты или по сигналу из кабины лётчика. Первым высвобождается вытяжной парашют, который увлекается встречным воздушным потоком и вытягивает за собой стропы основного купола, и, наконец, сам купол. Набегающий поток воздуха наполняет внутреннюю полость купола, он полностью раскрывается и начинает притормаживать движение удерживаемого предмета. В отличие от спасательного, десантного или грузового парашютов, имеющих, как правило, полусферический купол, спортивный парашют чаще всего имеет прямоугольный или овальный купол площадью 17–21 мІ. Такой парашют может не только снижаться, но и перемещаться по желанию парашютиста в горизонтальном направлении со скоростью 9—13 м/с при скорости снижения 3–5 м/с. Управление парашютом осуществляется при помощи строп управления: поочерёдно подтягивая или ослабляя их, парашютист незначительно меняет форму раскрытого купола и таким образом регулирует направление и скорость снижения.
   Впервые в истории прыжок с парашютом совершил с башни обсерватории французский физик Л. Ленорман в 1783 г. Его соотечественник воздухоплаватель А. Гарнерен в 1797 г. прыгнул с парашютом с воздушного шара. Первые парашюты имели жёсткий каркас и были малопригодны для использования. В 1911 г. российский изобретатель Г. Е. Котельников создал парашют с мягким куполом, который соединялся стропами с подвесной системой, укрепляемой на теле парашютиста. В сложенном виде парашют умещался в ранце, отсюда его название РК-1 – ранцевый парашют Котельникова, первая модель. В дальнейшем Котельников усовершенствовал свой парашют и создал ряд новых, в т. ч. грузовых парашютов. В 1970-х гг. появились т. н. планирующие парашюты, которые обладали высокой маневренностью, благодаря чему стали основным типом спортивных парашютов.

   ПАРОВÁЯ МАШИ́НА, тепловой поршневой двигатель для преобразования энергии водяного пара в механическую работу. Первая паровая машина двойного действия, у которой пар подавался поочерёдно то с одной, то с другой стороны поршня, была построена Дж. Уаттом в 1784 г. Основная часть паровой машины – цилиндр, в котором под действием пара ходит поршень со штоком. Рядом с цилиндром находится парораспределительный механизм – золотниковая коробка, сообщающаяся с паровым котлом, конденсатором и цилиндром посредством двух окон. В коробке находится золотник – переключатель, обеспечивающий попеременную подачу пара то с одной, то с другой стороны поршня. В результате поршень со штоком совершает возвратно-поступательное движение, которое преобразуется во вращательное движение коленчатого вала с помощью кривошипно-шатунного механизма. Он состоит из соединённого со штоком ползуна, шатуна и кривошипа, который, в свою очередь, соединён с коленчатым валом. Переключение золотника обеспечивается с помощью рычага обратной связи, соединённого одним концом с золотником, а другим концом – с эксцентриком коленчатого вала. Таким образом создаётся разность давлений пара в правой и левой частях цилиндра, которая приводит поршень в движение. Выпускать отработанный пар в атмосферу невыгодно, т. к. он содержит ещё много тепловой энергии. Для повышения экономичности паровой машины Уатт применил конденсатор – охлаждаемый водой сосуд, в котором отработанный пар конденсировался (превращался в воду). При этом давление в конденсаторе падало ниже атмосферного. Это значительно увеличивало разность давлений, действующих на поршень в цилиндре. Вода из конденсатора направлялась обратно в паровой котёл. Это позволяло создать замкнутую систему «котёл – паровая машина», в которой химическая энергия органического топлива превращалась сначала в тепловую энергию водяного пара, а затем в механическую энергию вращения вала паровой машины.
   Паровая машина была первым и до кон. 19 в. практически единственным универсальным двигателем. Она сыграла исключительную роль в прогрессе промышленности и транспорта. Применялась для привода станков на фабриках, заводах, генераторов электрического тока на электростанциях, колёс паровозов, гребных винтов пароходов и т. д. Коэффициент полезного действия после различных усовершенствований не превышал 20 %. В 20 в. на смену паровой машине пришли значительно более экономичные паровая турбина и двигатель внутреннего сгорания.

   Схема паровой машины:
   1 – цилиндр; 2 – поршень; 3 – шток; 4 – ползун; 5 – станина; 6 – маховик; 7 – золотник; 8 – рычаг; 9 – шатун; 10 – коленчатый вал

   ПАРОВÁЯ ТУРБИ́НА, турбина, преобразующая тепловую энергию водяного пара в механическую работу. Паровые турбины делятся на активные и реактивные. В активной турбине потенциальная энергия водяного пара преобразуется в кинетическую в неподвижных сопловых устройствах и используется для создания полезной работы на рабочих лопатках турбины. Первую активную паровую турбину построил шведский инженер К. Лаваль в 1889 г. Турбина Лаваля представляла собой колесо с укреплёнными по ободу лопатками. Струя пара, выходя из сопел статора, давит на лопатки и вращает колесо (ротор). В реактивной турбине значительная часть потенциальной энергии водяного пара преобразуется в механическую работу в лопаточных каналах рабочего колеса (ротора), имеющих конфигурацию реактивного сопла. Реактивную паровую турбину изобрёл английский инженер Ч. Парсонс в 1884 г. Каждый ряд направляющих и рабочих лопаток называется ступенью турбины. В одноступенчатой турбине не удаётся достаточно полно использовать энергию пара, поэтому современные турбины строят многоступенчатыми. Проходя через многочисленные ряды лопаток, пар расширяется постепенно, и его кинетическая энергия переходит в механическую энергию вращения ротора более полно. При этом чем ниже давление, тем длиннее лопатки ротора. Как и в паровой машине, пар из турбины направляется в конденсатор. Кроме конденсационных паровых турбин применяют теплофикационные турбины с промежуточным отбором пара для целей отопления.

   Схема многоступенчатой паровой турбины:
   1 – входной паропровод; 2 – направляющие лопатки турбины; 3 – рабочее колесо турбины; 4 – вал; 5 – выходной паропровод

   Коэффициент полезного действия современных паровых турбин достигает 40–42 %. Паровые турбины являются основными двигателями для генераторов электрического тока на тепловых и атомных электростанциях; изготовляют их мощностью от нескольких киловатт до 1200 МВт и более. Паровые турбины работают на многих судах в качестве главных судовых двигателей.

   ПАРОВÓЗ, локомотив, приводимый в движение паровой машиной, преобразующей тепловую энергию водяного пара в механическую энергию, которая передаётся ведущим колёсным парам. Источником пара служит паровой котёл, работающий на твёрдом (уголь, торф, дрова и т. п.) или жидком (мазут, нефть) топливе. Всё паросиловое оборудование паровоза и кабина локомотивной бригады располагаются на массивной раме, которая опирается на тележки с колёсными парами, буксами и рессорами для смягчения движения. Топливо, запасы воды и смазки размещаются на особой повозке – тендере – или на специальной площадке на самом паровозе (т. н. танк-паровоз).
   Первый практически пригодный паровоз и железнодорожный путь для него построил в 1814 г. английский изобретатель Дж. Стефенсон. В 1823 г. он основал первый паровозостроительный завод, а спустя 2 года построил железную дорогу между Стоктоном и Дарлингтоном.
   В России первые паровозы были построены в 1833—34 гг. на Нижнетагильском заводе Е. А. Черепановым с сыновьями Мироном и Аммосом. В 1834 г. на заводе был проложен рельсовый путь и испытан первый паровоз, или, как его называли изобретатели, «паровозный дилижанец».

Один из первых паровозов, сконструированный и построенный в России в 19 в.

В 1846 г. на Александровском заводе в Санкт-Петербурге для строящейся Петербург – Московской железной дороги были выпущены первые отечественные серийные паровозы. Более 100 лет паровоз был самым распространённым видом локомотива вплоть до 1950-х гг., когда их повсеместно стали заменять более совершенные и, главное, более экономически эффективные локомотивы – тепловозы и электровозы.

Российский серийный паровоз (середина 20 в.)

   Американский паровоз (1898)

   ПАРОВÓЙ КОТЁЛ, агрегат для получения пара с давлением выше атмосферного за счёт теплоты, выделяющейся в топке при сжигании топлива. Рабочее тело большинства паровых котлов – вода. Основными видами топлива для паровых котлов служат газ, мазут и угольная пыль. Паровые котлы применяют на тепловых электростанциях для снабжения паром паровых турбин; в промышленных и отопительных котельных для выработки пара и горячей воды на технологические и отопительные нужды; на судах.
   Первые промышленные котлы построили изобретатели паровых машин Д. Папен, Т. Севери и Т. Ньюкомен. Котлы представляли собой железный бак, под которым разводили огонь в топке. Но поверхность нагрева воды в них была очень мала. Поэтому главной задачей усовершенствования стало увеличение поверхности нагрева. Сначала котёл приобрёл форму длинного цилиндра, окружённого каменной кладкой; под ним разводили огонь. Затем появился котёл с помещёнными внутри горизонтальными дымогарными трубами, со всех сторон окружёнными водой. Через эти трубы проходили горячие газы. Постепенно для увеличения поверхности нагрева воды число этих труб увеличивалось, а их диаметр уменьшался. На паровозах и пароходах применяли такие дымогарные котлы. Но давление в них удавалось поднять только до 15–18 атмосфер, а тепло горячих газов использовалось неэффективно. Затем были созданы водотрубные котлы, в которых вода проходит через множество длинных, тонких труб, омываемых горячими газами. В таких котлах значительно увеличилась поверхность нагрева воды, производительность достигла сотен тонн пара в час, а его давление – 20 атмосфер. Были разработаны прямоточные котлы, в которых вода испаряется по мере движения по десяткам очень длинных труб, располагаемых в шахте котла зигзагообразно.
   В топочной камере котла происходит сгорание топлива и частичное охлаждение продуктов сгорания в результате лучистого теплообмена между нагретыми газами и покрывающими стены топочной камеры трубами (топочными экранами), по которым циркулирует охлаждающая их вода или пар. На выходе из топки газы имеют температуру ок. 1000 °C. Для использования теплоты отходящих газов их пропускают сначала через пароперегреватель, затем через водяной экономайзер, в котором подогревается поступающая в котёл вода, и далее через воздухоподогреватель, где газы охлаждаются до 130–170 °C. Охлаждённые газы, пройдя устройства очистки от золы и серы, выбрасываются дымовой трубой в атмосферу. Твёрдые продукты сгорания топлива, уловленные в котле, удаляются через системы золоудаления и шлакоудаления. На современных мощных тепловых электростанциях применяют паровые котлы производительностью до 4000 т/ч при давлении 25 МПа и температуре 570 °C.

   ПАРОГАЗОТУРБИ́ННАЯ УСТАНÓВКА (ПГУ), энергетический агрегат, состоящий из совместно работающих газотурбинной и паросиловой установок. Наибольшее распространение получили ПГУ, в которых отработавшие в газотурбинной установке газы подаются в топку обычного парового котла, где и сжигаются вместе с остальным топливом (жидким, твёрдым, газообразным) любого качества; получаемое тепло идёт на образование пара. Возможна другая схема ПГУ: напр., топливо сжигается в топке парогенератора, а газовая турбина работает на уходящих из него газах. Совместное использование газового и парового цикла в ПГУ снижает удельный расход тепла на 4–7 % по сравнению с паротурбинной установкой и уменьшает капиталовложения на 10–12 %. Преимуществами ПГУ являются более высокая начальная и более низкая конечная температура рабочего тела по сравнению с газотурбинными установками, а также более высокий кпд – до 32 %. Электростанции с ПГУ называются парогазотурбинными электростанциями.

   ПАРОГЕНЕРÁТОР, теплообменник для получения водяного пара с давлением выше атмосферного за счёт тепла сжигаемого органического топлива (паровой котёл) либо за счёт теплоты первичного теплоносителя (воды, жидкого натрия и т. п.), поступающего из ядерного реактора. Используется на тепловых и атомных электростанциях с водоводяными энергетическими реакторами. Ранее термин «парогенератор» употреблялся для названия паровых котлов.

   ПАРÓМ, судно, предназначенное для перевозки через водные преграды людей и транспортных средств – от автомобилей до железнодорожных составов. Как правило, паромы входят в состав паромной переправы, которая, помимо судов-паромов, включает береговые средства, предназначенные для передачи пассажиров и подвижного состава с берега на паром и обратно, и подъездные пути – железнодорожные и автомобильные. Обычно паромы – самоходные суда, однако на внутренних водных путях на местных переправах в качестве паромов иногда используют несамоходные суда, перемещаемые буксировщиком или с помощью натянутого каната. Разборные несамоходные паромы используются в войсках для переправы через водные преграды военной техники.
   В зависимости от условий плавания паромы подразделяются на паромы для внутренних водных путей и морские паромы. Паромы для внутренних водных путей используются: для перевозки пассажиров на местных речных переправах или переправах в районе крупных городов; для одновременной перевозки пассажиров, автомобилей и гужевого транспорта; перевозки автомобилей, тяжеловесов и пассажиров (а также массовой перевозки пассажиров) через водохранилища. Морские паромы – самоходные суда, предназначенные для перевозки автотранспорта, железнодорожных вагонов и пассажиров через внутренние моря и проливы или между портами разных государств.

   Паро́м

   Паромы для внутренних водных путей используются на линиях малой протяжённости. Такие паромы имеют водоизмещение от 10 до 1000 т, способны перевозить до 300 пассажиров и до 100 т груза (обычно автомобили с грузом), имеют осадку до 0.5 м и скорость движения до 13–20 км/ч. На коротких линиях с интенсивным движением используют паромы с симметричными оконечностями, с одинаковыми носовыми и кормовыми гребными винтами и рулями. Для выгрузки колёсной техники паромы оснащаются поворотными мостиками или аппарелями. Комфортность паромов минимальна, пассажиры обычно располагаются в общих салонах или на открытой палубе.
   Морские паромы подразделяют на пассажирские, автомобильно-пассажирские, железнодорожные и железнодорожно-автомобильные. Автомобильно-пассажирские паромы составляют ок. 60 % общего пассажирского флота. Скорость морских паромов от 16.5 до 40.5 узла (30–75 км/ч), пассажировместимость от 375 до 2500 и более человек. Для пассажиров чаще всего предусматриваются сидячие места, хотя для ночных рейсов некоторые паромы имеют спальные каюты. Число перевозимых автомобилей от 55 до 700 и более. Для въезда и выезда автомобилей на паромах устраиваются аппарели. Конструктивно-архитектурный тип морских паромов определяется количеством перевозимых пассажиров и автомобилей, интенсивностью грузопотока, протяжённостью линий эксплуатации. Некоторые морские паромы, как и паромы для внутренних путей, делаются с симметричными носом и кормой и одинаковыми носовыми и кормовыми движительно-рулевыми комплексами. В качестве судовых энергетических установок применяют дизельные или дизель-электрические установки. Для морских паромов наблюдается тенденция увеличения скоростей движения, что достигается в первую очередь за счёт строительства катамаранов. К нач. 21 в. доля катамаранов среди строящихся паромов составила 70 %, а доля однокорпусных судов – 30 %. Скоростные паромы на воздушной подушке используются только на линиях с интенсивным пассажиропотоком (напр., через Ла-Манш), суда на подводных крыльях применяются ограниченно.

   ПАРОПЕРЕГРЕВÁТЕЛЬ, один из компонентов парового котла, служащий для получения перегретого водяного пара, т. е. повышающий температуру пара сверх температуры насыщения (для увеличения коэффициента полезного действия паросиловой установки). Состоит из системы изогнутых стальных труб, укрепляемых на потолке и стенах топки (радиационные пароперегреватели), на выходе из топки (ширмовые радиационно-конвективные) и в газоходах (конвективные). По схеме движения пара относительно газообразных продуктов сгорания перегреватели бывают с прямотоком, противотоком и смешанным током. При давлении пара в 14 МПа и выше, кроме основных, устанавливают промежуточные (вторичные) пароперегреватели для повторного перегрева пара, частично отработавшего в турбине.

   ПАРОХÓД, самоходное судно, на котором в качестве главной энергетической установки служит паровая машина. Появление парохода было обусловлено изобретением паровой машины и судового движителя непрерывного действия – гребного колеса. В 1736 г. Дж. Холлз (Англия) получил патент на паровое судно с кормовым гребным колесом. Первое достоверное испытание парового судна проведено в 1783 г. Ж. Эббаном на реке Сона (Франция). В 1787—90-х гг. Дж. Фитч построил и эксплуатировал на реке Делавер (США) три парохода, которые достигали скорости 8 узлов (ок. 15 км/ч). Одновременно с Фитчем в 1788 г. был построен колёсный пароход в Англии Г. Миллером и В. Саймингтоном. В 1802 г. В. Саймингтон создал буксирное судно «Шарлотта Дундас» – деревянный пароход длиной 13.4 м с кормовым колесом, с горизонтальной паровой машиной, который водил баржи со скоростью более 3 узлов (5.6 км/ч). В 1807 г. Р. Фултон испытал построенный им пароход «Клермонт» длиной 39.6 м и водоизмещением 160 т. «Клермонт» имел паровую машину мощностью 20 л. с. (14.5 кВт), был оснащён бортовыми гребными колёсами диаметром 4.58 м, с длиной лопастей 1.22 м и развивал скорость 5 узлов (9.26 км/ч). В 1811 г. в Англии Г. Белл построил однотипный пароход «Комета», скорость которого достигала 7.8 узла (14.5 км/ч). В России первый колёсный пароход – «Елизавета» для линии Петербург – Кронштадт был построен в 1815 г., имел водоизмещение 80 т, скорость 5 узлов (9.26 км/ч). В 1819 г. парусно-паровое судно с гребными колёсами «Саванна» впервые пересекло Атлантический океан.

Колёсный пароход «Елизавета»

Первые пароходы имели гребные колёса с радиально-неподвижными лопастями. Для уменьшения ударов лопасти при входе и выходе из воды колёса делали с очень большим диаметром и с малой частотой вращения, что вызывало необходимость установки тихоходных и, как следствие, громоздких и тяжёлых паровых машин. После изобретения в 1829 г. Г. Морганом (США) гребных колёс с поворотными лопастями, обеспечивающими безударный вход лопасти в воду, частоту вращения колёс удалось значительно повысить, а их диаметр уменьшить почти в 2 раза. Недостатком пароходов с гребными колёсами была низкая мореходность на волнении. Появление гребного винта существенно повысило мореходные качества пароходов. В 1831 г. англичанин Ф. Смит на паровом баркасе установил винт, напоминающий однозаходного червяка. В 1840 г. с таким винтом был построен пароход «Архимед» водоизмещением 237 т, а в 1843 г. – пароход «Раттлер» водоизмещением 1140 т, с винтом в виде короткого двухзаходного червяка диаметром 3.05 м. Со временем длина червяка уменьшалась, а винты всё более приближались к современным трёх – и четырёхлопастным гребным винтам. В 1859 г. Брюнель (Англия) построил пароход «Грейт Вестерн» водоизмещением 27 400 т, длиной 207.3 м, с гребным винтом диаметром 7.3 м и бортовыми гребными колёсами диаметром 15 м; пароход имел также парусное вооружение. Скорость судна достигала 14.5 узла (26.8 км/ч). Дж. Холленд (США) в 1863 г. построил подводную лодку с паровой машиной для надводного хода и электродвигателем – для подводного. В 1899 г. был спущен на воду ледокол «Ермак» водоизмещением 8730 т, мощностью 9000 л. с. (6620 кВт) и скоростью хода 12 узлов (22.2 км/ч). На Путиловском заводе (Санкт-Петербург) построен в 1912 г. признанный лучшим в мире эскадренный миноносец «Новик» водоизмещением 1300 т, развивавший скорость 37.3 узла (69 км/ч).

   Ледокол «Ермак»

   На морских пароходах в качестве движителей устанавливали один или несколько гребных винтов; на больших речных пароходах – бортовые колёса, на небольших – кормовые. Мощность паровых машин крупных морских пароходов достигала десятков тысяч лошадиных сил. Мощность речных пароходов – от нескольких десятков до 10 000 л. с.; напр., американский колёсный пароход «Коммонвелз» имел мощность 12 000 л. с. (8830 кВт), диаметр бортовых гребных колёс 8.15 м, скорость 20 узлов (37 км/ч).
   К сер. 20 в. паровые машины на судах были вытеснены двигателями внутреннего сгорания, преимущественно дизелями, имевшими более высокий кпд и использовавшими более эффективное дизельное топливо. На внутренних водных путях эксплуатация колёсных пароходов прекратилась в 1960—70-х гг. Но хотя винтовые теплоходы в соревновании с колёсными пароходами оказались победителями, следует отметить, что по тяговым показателям в условиях ограниченного по глубине фарватера колёсные пароходы остались непревзойдёнными.

   ПÁРСОНС (parsons) Чарлз Алджернон (1854–1931), английский инженер и предприниматель. В 1884 г. изобрёл многоступенчатую реактивную паровую турбину, которая сыграла значительную роль в развитии энергетики. В 1889 г. в Хитоне основал предприятие по производству паровых турбин своей системы, динамо-машин и другого электрического оборудования.

   ПÁРУСНЫЕ СУДÁ, суда, приводимые в движение за счёт энергии ветра, приложенной к парусам. До сер. 19 в. парусные суда были главным средством обеспечения морских торговых и иных связей между странами. Начало использования человеком паруса для передвижения по воде уходит в доисторические времена.
   Достоверные данные о судах прошлого относятся к 3—2-му тыс. до н. э. Эти суда были парусно-гребными, оснащались прямоугольными парусами и управлялись рулевыми вёслами. Возможности мореплавания парусных судов были ограниченны, т. к. прямоугольные паруса эффективны только при попутном ветре, и хотя римские и египетские пентеры имели 2–3 мачты для прямых парусов, их ходовые и маневренные качества обеспечивались гл. обр. за счёт большого числа гребцов. В Древней Греции торговые суда ходили под парусом, а вёсла применяли лишь для маневров в гавани; военные суда по-прежнему использовали только вёсла. Римские торговые парусные суда уже применяли как прямой, так и косой, т. н. латинский парус, позволявший судну идти против ветра и маневрировать. Крупные суда имели, кроме главной мачты (грот-мачты), ещё фок-мачту (носовую) и бизань-мачту (кормовую). Широкое применение латинский парус получил в Средиземноморье к 8–9 вв. К 5 в. появился кормовой руль, управляемый рычагом – румпелем. Параллельно развивалось и парусное судоходство в Юго-Восточной Азии. В Китае уже в 5–6 вв. строили трёх – и четырёхмачтовые плоскодонные джонки; так, в 1420 г. была построена шестимачтовая джонка «Чен Хэ» водоизмещением 3150 т, длиной 164 м.
   В северных морях с 8 в. викинги использовали вёсельно-парусные ладьи с одним прямым парусом, норманны строили когги – также вёсельно-парусные суда. Парусное торговое судно 14 в. уже имело улучшенное парусное вооружение, округлую форму корпуса, кормовой руль. На крупных судах устанавливали 3–4 мачты с прямыми парусами, мелкие суда несли латинские паруса. В 15 в. крупнейшее грузовое судно – каракка, водоизмещением до 2000 т, было трёхмачтовым, и бизань-мачта несла латинский парус.

   Греческое торговое парусное судно

   15—19 вв. – эпоха Великих географических открытий, совершённых мореплавателями разных стран на парусных судах. Парусные суда отличались высокими мореходными качествами и могли совершать путешествия вокруг света. В 16 в. строили пинасы – трёхмачтовые суда водоизмещением от 150 до 800 т, галионы – военные суда с относительно длинным, острым корпусом, водоизмещением до 1000 т и без высоких надстроек, что позволяло этим судам ходить круче к ветру. В 18 в. стала обычной постройка парусных и военных судов водоизмещением до 2000 т (линейных кораблей до 5000 т), а торговых судов – водоизмещением до 600 т. Строятся трёхмачтовые фрегаты с вооружением до 60 орудий и корветы (20–30 орудий), двухмачтовые бригантины и бомбарды (10–20 орудий), шебеки и одномачтовые тендеры.
   С 17 в. подводную часть корпусов судов покрывали медными листами для защиты от обрастания водорослями и ракушками, что заметно увеличивало скорость их движения. В 1849—75 гг. в разных странах строили наиболее совершенные парусные суда – клиперы. Скорость этих судов достигала 20 и более узлов. Корпуса последних клиперов делались композитными (с металлическими балками набора). Мачты также были металлическими, а стоящий такелаж для уменьшения сопротивления воздуха делался из проволоки.

   Английский галион

   Несмотря на конкуренцию со стороны судов с паровыми машинами, парусные суда всех типов (бриги, шхуны, барки) строили вплоть до нач. 20 в. В 1910 г. в США построено самое крупное в мире деревянное парусное судно – шестимачтовая шхуна «Вайоминг» водоизмещением 8.5 тыс. т, длиной 106.7 м, шириной 15.2 м, высотой борта 8.4 м. К 30-м гг. 20 в. использование парусных судов в торговых и военных целях прекратилось.
   Современные парусные суда используются в учебных и спортивных целях, для туризма и отдыха. Часто на них дополнительно устанавливают вспомогательные двигатели внутреннего сгорания гл. обр. для маневрирования или передвижения при отсутствии ветра. Парусно-моторные суда – суда с двумя разными движителями, они могут эксплуатироваться как парусники, с убранными парусами или под парусами с работающим механическим движителем.

   Английский клипер

   Парусное судно несёт паруса на одной или нескольких мачтах. Носовая мачта – фок-мачта, средние – грот-мачты, кормовая – бизань-мачта. Совокупность всех парусов называют парусным вооружением судна. Паруса различают по форме и месту крепления. По форме паруса делятся на прямоугольные, трапециевидные и треугольные. Они могут крепиться верхним краем на рее (балке, подвешиваемой на мачте параллельно палубе или наклонно), одной из сторон на мачте, одной из сторон – на канате. Прямые паруса ставят поперёк судна и косые (треугольные) – вдоль судна. Косые паруса делятся на латинские, гафельные, кливера и стаксели. Латинские паруса, кливера и стаксели имеют треугольную форму, гафельные паруса – форму трапеции. При одинаковом числе мачт парусные суда различают в зависимости от типа парусов и характера их расположения на мачтах.
   В кон. 20 в. появились высокоэффективные паруса новых конструкций для использования на транспортных судах. Управление такими парусами автоматизировано. Созданы проекты судов в трёх вариантах: моторные со вспомогательным парусом, моторно-парусные, парусные со вспомогательным двигателем. Опыт эксплуатации судов с такими парусами подтверждает целесообразность их применения.

   ПАСКÁЛЬ (pascal) Блез (1623–1662), французский математик, физик, философ и писатель. В 16 лет написал первый математический трактат, содержавший одну из основных теорем проективной геометрии – теорему Паскаля. В 1642 г. построил действующую модель суммирующей машины – по существу, первое в истории практически пригодное вычислительное устройство. За следующие 10 лет он изготовил ок. 50 экземпляров своей машины. Паскаль считается одним из основоположников классической гидростатики (наряду с Г. Галилеем и С. Стивеном): он установил её основной закон (закон Паскаля), сформулировал принцип гидравлического пресса, обнаружил общность основных законов равновесия жидкостей и газов, экспериментально подтвердил предположение Э. Торричелли о существовании атмосферного давления. Именем Паскаля названа единица давления и механического напряжения – паскаль.

   ПАССАТИ́ЖИ, см. в ст. Клещи.

   ПАТЕНТИ́РОВАНИЕ, вид термической обработки стали, включающий её закалку, выдержку в расплаве соли или свинца при температуре 450–550 °C и последующее охлаждение. Патентирование часто применяется для обработки проволоки, которой придают высокую прочность и пластичность.

   ПАТЕРНÓСТЕР, многокабинный пассажирский подъёмник непрерывного действия. По сравнению с лифтами имеет малое время ожидания, т. к. открытые кабины (без дверей), расположенные одна над другой, движутся в одну сторону без остановок с небольшой скоростью. Кроме горных предприятий, где подъёмники появились впервые в кон. 19 в., они сохранились в некоторых административных, торговых и общественных зданиях. Название подъёмника происходит от немецкого слова Pater-noster, буквально означающего чётки.

   ПАТÓН Евгений Оскарович (1870–1953), специалист в области сварки и мостостроения, академик АН УССР. Организатор и директор (с 1934 г.) первого в мире Научно-исследовательского института электросварки (ныне имени Е. О. Патона). Автор работ, посвящённых автоматизации сварочных процессов и повышению прочности сварных соединений. Под руководством Патона разработаны способы сварки специальных сталей, технологии сварки трубопроводов, резервуаров, паровых котлов, судов и танков; в Киеве построен цельносварной мост через Днепр (длина моста – 1542 м).

Е. О. Патон

ПАТРÓН, 1) приспособление для закрепления заготовок или инструментов на металлорежущих и деревообрабатывающих станках. Различают патроны механические, электромагнитные, гидравлические, пневматические и гидропластовые. В металлообработке используют специальный патрон – инструмент для нарезания наружной и внутренней конической резьбы на трубах и соединительных муфтах для них соответственно. Патроном называется также модель, по которой обдавливают листовую заготовку при изготовлении полых изделий на давильных станках.

   Патрон для закрепления заготовок

   2) В электротехнике и светотехнике патрон – устройство для крепления источника излучения (напр., лампы накаливания) и подключения его к проводам электрической сети.
   3) В военном деле патроном называют соединённые в одно целое пуля (снаряд), пороховой заряд и капсюль или капсюльная втулка.

   ПАЯ́ЛЬНИК, см. в ст. Паяние.

   ПАЯ́НИЕ (пайка), процесс получения неразъёмного соединения деталей из различных твёрдых материалов (стали, чугуна, стекла, керамики и др.) с помощью расплавленного припоя. В некоторых случаях припой образуется в процессе пайки из самих материалов. Наиболее распространённые компоненты припоя – олово, цинк, медь, титан, серебро. Припой имеет обычно температуру плавления более низкую, чем соединяемые материалы. При паянии происходит взаимное растворение и диффузия соединяемых материалов и припоя, заполняющего зазор. Паяние производят вручную паяльником (нагреваемым электрическим током и газовой горелкой), паяльной лампой, токами высокой частоты, инфракрасными лучами, лазером и другими способами. Электропаяльник – наиболее распространённый инструмент, с помощью которого можно паять предметы домашнего и хозяйственного обихода из стали, меди, медных сплавов. Выпускаются бытовые электропаяльники различной мощности – от 25 до 100 Вт с обычным (за несколько минут) или форсированным (за несколько секунд) подогревом наконечника. Электропаяльники с форсированным подогревом, получившие название паяльных пистолетов, служат в основном для мелких паяльных работ (напр., для пайки проводов). Существуют паяльные пистолеты со сменными наконечниками и локальным освещением (подсветкой) места пайки.

   Электропаяльники:
   сверху вниз – мощный (90 Вт); с форсированным подогревом (паяльный пистолет); обычный (50 Вт)

   ПÉЙДЖЕР, устройство для радиоприёма речевых сообщений с отображением их на экране (обычно жидкокристаллическом) встроенного дисплея. Служит оконечным устройством Cистемы персонального радиовызова, работает только на приём. По существу представляет собой миниатюрный радиоприёмник с преобразователем радиосигналов в цифровой код и дисплеем для визуального отображения поступающей текстовой информации. Каждому пейджеру в Системе присваивается индивидуальный код, служащий своеобразным адресом, по которому передаваемая информация попадает к нужному абоненту. Сообщение для передачи поступает по телефону или электронной почте к оператору Системы, который направляет его по радиоканалу в пейджинговую сеть с указанием индивидуального кода получателя. Приём сообщения возможен только пейджером – владельцем данного кода. Объём передаваемой информации может достигать нескольких сотен знаков, продолжительность передачи – нескольких секунд. Пейджер имеет память, позволяющую записывать принимаемые сообщения и затем просматривать их в любое удобное для пользователя время. Он существенно дешевле мобильного телефона и очень удобен в случаях, когда двухсторонняя связь необязательна, напр. для вызова аварийных бригад при авариях на линиях электропередачи, на газо – и нефтепроводах, для связи с отдыхающими на даче при отсутствии телефона, для оповещения жителей прибрежных посёлков о надвигающемся шторме.

   ПЕНОБЕТÓН (газобетон), тип лёгкого ячеистого бетона, структура которого представлена искусственно созданными ячейками, заменяющими зёрна заполнителей. Пенобетон получают смешиванием цементного теста (раствора) с устойчивой пеной, образующейся при взбивании жидкой смеси канифольного мыла и животного клея. При смешивании цементный раствор хорошо распределяется по плёнкам, окружающим воздушные ячейки, и в этом положении затвердевает. По свойствам и применению пенобетон подобен газобетону, который получают путём вспучивания цементного раствора газообразующими веществами, при этом окончание процесса газообразования должно совпадать с началом схватывания смеси. В качестве газообразователя применяют алюминиевую пудру, которая вступает в реакцию с гидратом окиси кальция с выделением водорода, пузыри которого при затвердевании цементного раствора и образуют пористую структуру. Газобетон по сравнению с пенобетоном проще в изготовлении и позволяет получать изделия более устойчивого качества по своему объёмному весу. Изделия из пенобетона и газобетона применяются для теплоизоляции железобетонных покрытий, перегородок; в стеновых конструкциях и армированных элементах покрытий.

   ПЕНТÓД, см. в ст. Электронная лампа.

   ПЕНТХÁУС, элитное жилое помещение, расположенное на верхнем этаже здания, чаще на крыше. Появились в сер. 20 в. в США и за несколько десятилетий стали популярны во всём мире. В кон. 20 в. получили распространение пентхаусы, которые представляют собой небольшие, изысканные особняки, построенные на плоских крышах городских домов. В пентхаус делается отдельный вход с собственным лифтом. Они, как правило, имеют свой небольшой сад, разбитый на крыше. Несмотря на высокую стоимость этого вида жилья, квартиры в пентхаусах раскупаются обычно первыми, что объясняется единичностью таких квартир и престижностью проживания в них.

   Пентхаус на жилом доме

   ПЕРГÁМЕНТ, 1) недублёная кожа, выделанная из шкур крупного рогатого скота и свиней. Применяется для изготовления деталей машин: гонков ткацкого станка, небольших прессованных зубчатых колёс, прокладок и т. п., а также мембран (барабанов, бубнов и др.). В прошлом пергамент был основным материалом для письма.
   2) Жаронепроницаемая бумага, применяемая как упаковочный, стерильный, фармацевтический материал. Изготовляют из растительных волокон путём обработки их серной кислотой с последующей отмывкой и добавлением органических веществ (пластификаторов) для придания эластичности. Слово «пергамент» произошло от греческого Pérgamos. Так назывался г. Пергам в Малой Азии, где во 2 в. до н. э. широко применялся пергамент.

   ПЕРГАМИ́Н, 1) материал, получаемый из тонкого картона пропиткой легкоплавкими нефтяными битумами. Распространён в строительстве как материал для подстилающих слоёв кровли и используемый для изоляции стен, полов и других конструктивных элементов.
   2) Полупрозрачная, плотная бумага, изготавливаемая из белёной целлюлозы (обработанной после варки отбеливателем) без наполнителей. Служит для изготовления натуральной кальки, используемой в черчении, а также для упаковки пищевых продуктов.

   ПЕРЕДАЮ́ЩАЯ ТЕЛЕВИЗИÓННАЯ КÁМЕРА, устройство для получения оптического изображения объекта телевизионной передачи и преобразования его с помощью передающего электронно-лучевого прибора (ЭЛП) в видеосигнал. Содержит объектив, формирующий оптическое изображение объекта передачи, один (для передачи чёрно-белого изображения) или три (для цветного изображения) передающих ЭЛП, генераторы строчной и кадровой развёрток, видеоусилитель. В телевизионных камерах вещательного телевидения имеется, кроме того, электронный видоискатель – монитор, на экране которого оператор наблюдает передаваемое изображение. В передающих камерах цветного изображения формируются три видеосигнала, соответствующие трём основным цветам: красному, зелёному и синему. Видеосигналы с передающего ЭЛП после усиления в видеоусилителе подаются на кодирующее устройство, где и завершается формирование полного телевизионного сигнала. Полученные телевизионные сигналы направляются по кабельным линиям или радиоканалам в аппаратную телецентра и далее на радиопередатчик либо в сеть кабельного телевидения.
   Различают передающие телевизионные камеры для систем телевизионного вещания и для промышленного телевидения. К камерам телевещания относятся разнообразные студийные и внестудийные (напр., переносные или установленные на транспортных средствах для телевизионной съёмки на ходу), дикторские, кинотелевизионные и др. Телевизионные камеры промышленного телевидения отличаются разнообразием конструкций, что объясняется различными условиями, в каких приходится работать телевизионным камерам, – в космосе и под водой, в горячих цехах и среди льдов Антарктики, при большой загазованности атмосферы и высоком уровне радиации.
   Портативная передающая телевизионная камера, объединённая в одну конструкцию с кассетным видеомагнитофоном, называется видеокамерой. Основное её отличие от студийных, переносных, возимых и прочих телевизионных камер – автономность. Телевизионный сюжет, снимаемый видеокамерой, тут же записывается на видеоплёнку.

   ПЕРЕДАЮ́ЩИЙ ЭЛЕКТРÓННО-ЛУЧЕВÓЙ ПРИБÓР (передающая телевизионная трубка), электронно-лучевой прибор (ЭЛП), предназначенный для преобразования светового изображения в телевизионный сигнал, основной узел передающих телевизионных камер. Световое изображение, сформированное объективом телевизионной камеры, проецируется на экран (мишень) ЭЛП. Со стороны, обращённой к объективу, мишень представляет собой мозаику из множества микроскопических элементов – фотокатодов. Под действием света фотокатоды теряют электроны и таким образом приобретают положительный заряд. Сильнее освещённые фотокатоды получают больший заряд, слабо освещённые – меньший. Световое изображение, спроецированное на мишень, заряжает фотокатоды, в результате на ней образуется электронная копия, составленная из множества заряженных фотокатодов. Полученная электронная картинка преобразуется в телевизионный сигнал с помощью электронного луча. Последовательно обегая (сканируя) заряженные участки мозаики, луч считывает с них положительные заряды. На выходе ЭЛП считанные заряды образуют цепочку электрических сигналов, величина которых пропорциональна яркости отдельных участков светового изображения. По существу эта цепочка сигналов и есть телевизионный сигнал.
   Идея создания передающего ЭЛП с мозаичной мишенью и считыванием электронным лучом была выдвинута ещё в 1911 г. английским электротехником А. Суинтоном. Однако первые практически пригодные передающие ЭЛП разработаны русскими учёными Л. П. Константиновым (1930) и С. И. Катаевым (1931) и независимо от них В. К. Зворыкиным (1931, США), который создал передающий электронно-лучевой прибор под названием иконоскоп. Современные передающие ЭЛП: суперортиконы – основной передающий ЭЛП в телевизионных камерах для студийного и внестудийного вещания; видиконы – для установок промышленного телевидения; супервидиконы – для космического, научного и промышленного телевидения; пировидиконы – гл. обр. для установок промышленного телевидения.

   ПЕРЕДВИЖНÁЯ ЭЛЕКТРОСТÁНЦИЯ, энергетическая установка, предназначенная для оперативного электроснабжения объектов, временно нуждающихся в электроэнергии либо находящихся в местах, удалённых от линий электропередачи. Такими объектами могут быть буровые установки на разведываемых месторождениях, участки сооружения новых автомобильных и железных дорог, временные посёлки строителей и т. п. Оборудование передвижных электростанций размещается на различных транспортных средствах: автомобильных шасси, железнодорожных платформах, баржах и т. д. Различают передвижные электростанции малой (до 10 кВт), средней (10—150 кВт) и большой (св. 150 кВт) мощности. Электростанции небольшой мощности (до 1–2 кВт) могут быть и переносными. Наибольшее распространение получили передвижные дизельные электростанции, снабжённые дизель-генераторными агрегатами переменного тока.

   ПЕРЕКЛЮЧÁТЕЛЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, электрический аппарат, служащий для переключения электрических цепей в устройствах автоматики, телемеханики, электроэнергетики, электросвязи и т. д. Простейший контактный переключатель – рубильник (имеет ручной привод и ножевые контакты, входящие в неподвижные пружинные гнёзда). Применяется для коммутации электрических цепей напряжением до 1 кВ. В рубильниках, рассчитанных на большую силу тока, имеется несколько параллельно соединённых контактов. Наиболее универсальным переключателем является пакетный выключатель, который позволяет вручную одновременно переключать несколько цепей низкого напряжения; состоит из группы контактов, механизма, перемещающего контакты и фиксирующего их в определённом положении, и корпуса; выдерживает до 10 000 переключений. Пакетные выключатели выпускаются на токи до 400 А при напряжении до 660 В.
   Распространены бесконтактные переключатели: транзисторные, диодные, тиристорные, а также переключательные матрицы, представляющие собой систему перекрещивающихся проводов (в виде столбцов и строк), в узлах которой размещены резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды, транзисторы, ферритовые сердечники и др. В такой матрице каждой комбинации входных сигналов (на проводах строк) соответствует одна определённая комбинация выходных сигналов (на проводах столбцов). Переключательные матрицы применяются гл. обр. в вычислительной технике в качестве преобразователей сигналов и дешифраторов.

   ПЕРЕМÉННЫЙ ТОК, электрический ток, периодически изменяющийся по силе и направлению. В широком смысле переменный ток – всякий ток, изменяющийся во времени. С использованием переменного тока связан основной способ передачи электроэнергии вследствие относительной простоты его преобразования (повышения и понижения напряжения, выпрямления, изменения частоты). Источниками переменного синусоидального тока промышленной частоты являются электромашинные генераторы. В электроэнергетике России и стран Европы используют синусоидальный ток с частотой 50 Гц, в США – 60 Гц.

   ПЕРСОНÁЛЬНЫЙ КОМПЬЮ́ТЕР (ПК), мини – или микроЭВМ индивидуального пользования, ориентированная на решение задач как специалистами, так и неспециалистами в области вычислительной техники (в частности, в программировании). Различают ПК профессиональные и бытовые. Профессиональные ПК по функциональным возможностям и программному обеспечению идентичны ЭВМ общего пользования средней и выше средней производительности; применяются специалистами различного профиля (инженер, технолог, учёный, журналист, художник и т. д.) преимущественно для решения своих профессиональных задач. Используются в разветвлённых компьютерных сетях. Термин «бытовой ПК» употребляется гл. обр. в отношении ПК, используемых для компьютерных игр, расчётов семейного бюджета, хранения разнообразной справочной информации (расписание движения пригородных поездов, телефоны и адреса, рецепты блюд и т. п.).
   ПК бывают настольные и портативные. Первые состоят из системного блока, дисплея (монитора), клавиатуры и манипулятора типа «мышь». В портативных ПК – ноутбуках – эти компоненты объединены в общем корпусе.
   В системном блоке находится материнская плата, накопитель на жёстком магнитном диске (винчестер), дисководы оптических дисков и гибких магнитных дисков, блок электропитания с вмонтированным вентилятором и небольшой громкоговоритель.
   Все результаты работы ПК, предназначенные для визуального восприятия, отображаются на экране дисплея. Внешне дисплей мало отличается от обычного цветного телевизора, но обладает значительно большим разрешением (способностью воспроизводить мелкие детали изображения) и существенно лучшей цветопередачей. Дисплей вместе с клавиатурой – это своеобразная пишущая машина: он умеет воспроизводить буквы, менять их размер и шрифт, может по команде пользователя стереть лишнюю, заменить неправильную и вставить пропущенную букву. Вместе с тем это электронный мольберт, на котором можно рисовать, показывать фотоснимки и слайды, создавать простые мультики.
   Большинство настольных ПК снабжается стандартными расширенными клавиатурами с набором клавиш для ввода в ПК алфавитно-цифровой информации, управления работой системных и прикладных программ и перезагрузки компьютера.
   «Мышь» служит для ручного перемещения курсора и фиксации его положения на экране с помощью клавиш на её корпусе. В портативных ПК вместо «мыши» применяют встроенный в корпус компьютера трекбол.
   Помимо основных устройств, при необходимости к системному блоку могут подсоединяться дополнительные внешние устройства: принтер, сканер, память на оптическом диске (CD-ROM), джойстик, выносные звуковые колонки, модем. Основной режим работы пользователя с ПК – диалоговый, осуществляется посредством клавиатуры и дисплея.
   Первое подобие ПК под названием «Altair-8800» было создано в кон. 1974 г. фирмой «MITS» (США). У него не было ни клавиатуры, ни монитора. Ввод информации осуществлялся с переключателей на передней панели, а результаты отображались при помощи светодиодных индикаторов. В 1975 г. о создании компьютера узнали молодые американские программисты У. Гейтс и П. Аллен и специально для него разработали программное обеспечение на основе языка Бейсик. В 1976 г. американский инженер С. Возняк создал принципиально новый микрокомпьютер. Он впервые применил для ввода данных клавиатуру, подобную клавиатуре пишущей машинки, а для отображения информации – обыкновенный телевизор. Компьютер имел 8 Кбайтов памяти, половину из которых занимал встроенный язык Бейсик, а половину пользователь мог использовать для введения своих программ. Этот компьютер по своим возможностям значительно превосходил «Altair-8800». В 1976 г. С. Возняк и С. Джобс основали компанию «Apple» для его серийного изготовления. Новый компьютер они назвали «Apple» («Яблоко»). Через год компания выпустила усовершенствованный «Apple» – «Apple II». Основное достоинство «Apple II» заключалось в возможности расширения его оперативной памяти до 48 Кбайт и использования 8 разъёмов для подключения дополнительных устройств. Информация выводилась на цветной или чёрно-белый телевизор. Благодаря цветной графике этот компьютер можно было использовать для самых различных игр. «Apple II» стал первым по-настоящему персональным компьютером для учёных, инженеров, юристов, бизнесменов, домохозяек и школьников, людей самых различных профессий. От его пользователей не требовалось знания электроники и языков программирования.

   Персональный компьютер

   В 1979 г. фирма «Intel» (США) разработала микропроцессор 8088 специально для ПК. А два года спустя компьютерный гигант фирма «IBM» (США) создала на базе этого микропроцессора персональный компьютер IBM PС, который вскоре стал стандартом компьютерной индустрии и вытеснил с рынка почти все конкурирующие модели персональных компьютеров. Исключение составил только «Apple». В 1984 г. был создан «Apple Macintosh» – первый компьютер с графическим интерфейсом, управляемый «мышью», что предопределило его широкое применение.
   В 1990—96 гг. чётко обозначилась тенденция к выпуску портативных ПК, которые можно переносить в портфеле или в кармане. Первые портативные ПК оформлялись в виде небольших плоских чемоданчиков (кейсов) и имели массу 6–8 кг, жидкокристаллический экран и могли автономно работать в течение 1–1.5 ч. На смену им в 1992—93 гг. пришли малогабаритные ноутбуки (notebook – блокнот, записная книжка). Эти «малыши» имели винчестер ёмкостью до 210 Мбайт, усовершенствованный экран, массу 3–4 кг, вместо «мыши» – трекбол.
   К нач. 21 в. ПК стали одним из основных средств вычислительной техники, они заняли доминирующее положение во многих областях науки, техники, искусства, медицины, спорта. На их основе создаются автоматизированные системы управления, исследовательские и производственные комплексы, компьютерные сети, в т. ч. Интернет. Можно уверенно утверждать, что ПК стал символом технического прогресса 20 в.

   ПЕТРУ́РГИЯ, то же, что каменное литьё.

   ПЕЧÁТАЮЩЕЕ УСТРÓЙСТВО ЭВМ, см. Принтер.

   ПЕЧÁТНАЯ МАШИ́НА, полиграфическая машина, на которой выполняется процесс получения изображений на бумаге или другом материале с помощью печатных форм. Основные операции, выполняемые печатной машиной: перенос краски с печатных элементов печатной формы на запечатываемый материал, получение оттиска; вывод листа с оттиском в приёмное или в промежуточное устройство для печатания краской другого цвета (при многоцветной печати); вывод готового листа в приёмное устройство. Если при печатании используется рулонная бумага, то после печати бумажную ленту рубят на листы. Некоторые печатные машины имеют фальцевальные аппараты, которые несколько раз сгибают (фальцуют) лист с оттиском, образуя тетради из 4.8, 16.32 страниц. Тетради собирают в книжный блок будущей книги.
   Различают ротационные, плоскопечатные и тигельные печатные машины. В наиболее производительных ротационных печатных машинах и бумага, и форма располагаются на цилиндрах – печатном и формном. Печатают на листовой и рулонной бумаге. Листовые ротационные машины применяют при всех основных способах печатания (высокой, плоской и глубокой печати) для получения многокрасочных изображений. Рулонные машины также предназначены для всех способов печати и широко применяются в газетном и книжно-журнальном производствах. На плоскопечатных машинах печатают издания способом высокой печати малыми тиражами. Тигельные машины используют для печати иллюстраций небольшими тиражами, а также для тиснения изображений с плоских форм. С сер. 80-х гг. 20 в. в полиграфии наряду с традиционными способами печати применяются способы непосредственного получения изображений на бумаге и других материалах без промежуточных печатных форм (напр., струйная печать).

   ПЕЧÁТНАЯ ФÓРМА, плоская или полуцилиндрическая пластина либо цилиндр из цветного металла, пластмассы, резины или иного материала, служащие для многократной передачи изображения на бумагу или иной печатный материал. На поверхности формы нанесены печатающие и пробельные элементы. На печатных формах для высокой и глубокой печати эти элементы находятся на разных уровнях, а для плоской – практически на одном. Разница в высоте пробельных и печатающих элементов достигается гравированием, прессованием, химическим травлением, литьём, гальваническим осаждением, термопластическим формованием и другими способами. На формах для плоской печати различие между печатающими и пробельными элементами обеспечивается определёнными физико-химическими процессами. При печатании краску наносят на печатающие элементы (пробельные элементы не окрашиваются), после чего печатную форму прижимают к бумаге. В результате краска с формы переносится на поверхность бумаги, образуя печатное изображение, оттиск.

   ПЕЧÁТНЫЙ МОНТÁЖ, способ монтажа радиоэлектронной аппаратуры, при котором комплектующие элементы (транзисторы, интегральные схемы, диоды, резисторы и т. п.) устанавливаются на печатной плате и соединяются между собой уже имеющимися на ней печатными проводниками – тонкими электропроводящими полосками. Печатная плата представляет собой диэлектрическую пластину с печатными проводниками, расположенными на одной или двух сторонах пластины. Существуют и многослойные печатные платы, состоящие из чередующихся слоёв изоляционного материала с проводниками на двух и более слоях, между которыми выполнены необходимые соединения. Печатные проводники – это участки металлизированного слоя, нанесённого на изоляционное основание печатной платы. Они эквивалентны обычным монтажным проводам и осуществляют электрическое соединение элементов в соответствии с электрической схемой. Для крепления элементов на плате их выводы вставляют в специальные отверстия (выходящие на контактные площадки печатных проводников) и припаивают к контактным площадкам. Печатный монтаж позволяет уменьшить габариты и массу радиоэлектронной аппаратуры, повысить её надёжность, автоматизировать многие технологические процессы в условиях массового производства, сократить расход материалов и затраты труда по сравнению с проводным монтажом.

   ПЕЧЬ, устройство для тепловой обработки материалов и изделий либо для отопления. По области применения делятся на промышленные и бытовые; промышленные печи по назначению – на плавильные (напр., для выплавки металлов), нагревательные, обжиговые, сушильные, отопительные, термические и др. По виду нагрева различают пламенные и электрические (дуговые, индукционные и др.) печи; особую группу составляют печи со специальным видом нагрева (плазменные, электронно-лучевые, оптические). Основные части печей: генератор тепла – часть печи или устройство, в котором выделяется тепло; рабочее пространство, в котором находится обрабатываемый материал или изделия; теплоотборник (в агрегатах для термической или химико-термической обработки), служащий для охлаждения изделий; устройство для подвода топлива или электрической энергии, а также для отвода продуктов сгорания; механизмы для загрузки, транспортирования через печи и выгрузки материалов и изделий; система автоматического управления работой печей; строительные конструкции (фундамент, каркас, площадки для обслуживания и т. п.); устройства для утилизации тепла продуктов сгорания топлива (рекуператоры и регенераторы). В некоторых печах (напр., в индукционных) тепло генерируется в самом нагреваемом изделии. Отопительные печи совсем не имеют рабочего пространства, т. к. выделенное в них тепло передаётся нагреваемому помещению. Печи имеют самые разнообразные конструкции и работают на всех видах топлива, на электрической энергии, солнечной энергии и т. д. Рабочая температура в печах может быть от 100 до 5000 °C. Печи для удаления влаги из материалов делятся на сушильные печи, предназначенные для удаления влаги из твёрдых материалов (лесоматериалы, литейные формы, кожа, керамические и другие изделия), и выпарные аппараты – для удаления влаги из растворов, применяемые в пищевой промышленности, химии и т. д. Нагревательные печи предназначены для нагрева материалов или изделий без изменения их агрегатного состояния – напр., для нагрева металла перед обработкой давлением в металлургии и машиностроении. Термические печи используют для придания материалам и изделиям новых механических свойств – напр., для термической и химико-термической обработки прокатной продукции в металлургии и изделий в машиностроении. Обжиговые печи служат для обработки минерального сырья (руда, глина, известняк и т. п.) с целью изменения его структуры и химического состава перед последующей переработкой и для обжига изделий из этого сырья (строительные, огнеупорные материалы, глиняные и фарфоровые изделия и т. д.), а также эмалированных металлических изделий. Плавильные печи применяют для перевода обрабатываемого материала в жидкое состояние путём нагрева его выше температуры плавления при получении металлов из руд, выплавке стали и цветных металлов (напр., мартеновская печь), расплавлении чёрных и цветных металлов в литейном производстве, варке стекла, а также плавке различных материалов. Печи для разложения и возгонки материалов, большей частью с изменением агрегатного состояния, служат для сухой перегонки топлива – получения кокса, древесного угля, возгонки летучих металлов, крекинга нефти и многих процессов химической промышленности.

   ПИККÁР (piccard) Огюст (1884–1962), швейцарский физик, конструктор аэростатов, подводных аппаратов. На стратостатах собственной конструкции в 1931 и 1932 гг. совершал полёты в стратосфере, поднявшись с целью изучения космических лучей до высоты 15 781 м (1931) и 16 370 м (1932). В 1938—39 гг. построил батискаф, в котором в 1948 и 1953 гг. опускался на глубину до 3160 м в Тирренском море. Разработал идею мезоскафа для погружения в глубокие океанические впадины. Эта идея была претворена в жизнь сыном Пиккара, который в 1960 г. опустился в батискафе на дно глубочайшего Марианского жёлоба (более 11 000 м), а в 1969 г. в мезоскафе проплыл в морской пучине с течением Гольфстрим 2700 км.

   О. Пиккар

   ПИКТОГРÁММА, лаконичное символическое наглядное представление какой-либо информации, напр. надписей «Вход», «Выход», «Не курить», «Опасно» и т. п. В персональных компьютерах используется на экране графической операционной системы Windows для наглядного обозначения программного элемента, программной группы, окна, переключателя, инструмента и т. д. Называется также иконкой, значком, кнопкой, символом. Применяется для облегчения пользования компьютером. Передвигая «мышь» по поверхности специального коврика, пользователь может помещать указатель-курсор в любую точку экрана монитора. Поместив курсор над любой пиктограммой и нажав на одну из кнопок «мыши», можно отдавать команды компьютеру. Для облегчения управления с помощью «мыши» каждая пиктограмма выполнена в виде графического символа данного программного элемента (напр., «Печать», «Правописание», «Копировать», «Вставить» и т. д.). Кроме того, если подвести курсор к любой пиктограмме, то через две секунды на экране появляется всплывающая подсказка, поясняющая назначение данной пиктограммы.

   ПИК-ТРАНСФОРМÁТОР, электрический трансформатор, преобразующий напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение переменной полярности. Пик-трансформатор простейшей конструкции имеет магнитопровод переменного сечения. Первичная обмотка располагается на участке магнитопровода с большим поперечным сечением, а вторичная – с меньшим. При протекании в первичной обмотке синусоидального тока насыщение более тонкого участка магнитопровода наступает уже при малых значениях силы тока, в результате чего ЭДС, индуцированная во вторичной обмотке, имеет импульсный (пиковый) характер. Пик-трансформаторы используют в исследовательских установках высокого напряжения, а также в ряде устройств автоматики.

   ПИЛÁ, ручной или станочный инструмент для разрезания древесины, металла и других материалов. Основная часть пилы – стальное полотно с зубьями по краю. При движении по поверхности распиливаемого материала зубья срезают узкие стружки, образуя щель, называемую пропилом. Форма и размеры зубьев определяются типом распиливаемого материала и видом пиления. Эффективность пиления зависит от размера зубьев, их заточки и разводки. Самыми распространёнными пилами являются ножовки – ручные пилы с одной ручкой. Различаются ножовки по дереву и по металлу. Ножовки по дереву имеют негнущееся ножовочное полотно, закреплённое широким концом к рукоятке. Длина полотна 300–600 мм, ширина 40—140 мм, толщина 0.8–1.2 мм, высота зуба 1—18 мм. Ножовки по металлу имеют более гибкое ножовочное полотно, натянутое между концами П-образной металлической скобы. Длина полотна 250–300 мм, ширина 14–20 мм, толщина 0.6–0.8 мм, высота зуба 1–2 мм. К наиболее распространённым типам пил относится также двуручная пила для поперечного пиления древесины. Для столярных работ и распиливания пиломатериалов служит лучковая пила. Пилы изготавливают из инструментальной углеродистой быстрорежущей стали и твёрдых сплавов.

   Ножовка

   ПИЛОМАТЕРИÁЛЫ, древесные материалы, получаемые в результате распиливания или фрезерования брёвен вдоль волокон древесины. По форме и размерам поперечного сечения подразделяются на брусья, бруски, доски, обапол, пластины, четвертины. Пиломатериалы с опиленными кромками называются обрезными, с неопиленными – необрезными. Брусья изготовляют толщиной и шириной от 100 5 100 до 400 5 400 мм. Бруски, в отличие от брусьев, имеют толщину от 50 до 100 мм, а ширину – не более двойной толщины. Доски бывают толщиной от 12 (вагонка) до 100 мм при ширине до 275 мм и длине до 6.5 м. Брусья, бруски и доски получают преимущественно распиловкой брёвен на пилорамах. Остатки от распиловки брёвен называют обаполами. Пластины получают распиливанием брёвен вдоль волокон пополам, а четвертины – распиливанием пластин по длине на две части. Пиломатериалы широко используются в строительстве, в производстве мебели, в транспортном машиностроении, судостроении и т. д.
   а)

б)

в)

г)

   Пиломатериалы:
   а – брусья (слева направо): двухкантный; трёхкантный; четырёхкантный, или чистый б – бруски (слева направо): чисто обрезной; с тупым обзолом; с острым обзолом; в – доски (слева направо): чисто обрезная; необрезная; односторонне обрезная; г – обапол (слева направо): горбыльный; дощатый

   ПИЛÓН, монументальное сооружение в виде усечённой пирамиды, имеющей в плане форму вытянутого прямоугольника. Воздвигались по обеим сторонам главного входа в древнеегипетские храмы. Название возникло от древнегреческого pylon, буквально – ворота, вход. Величественные пилоны, украшенные рисунками, прославляющими фараонов, известны с эпохи Среднего царства, ок. 2500–1700 гг. до н. э. Позже словом «пилон» стали называть невысокие, большого сечения столбы, стоящие по сторонам въезда на территорию дворцов и парков. Особое распространение они получили в архитектуре классицизма, когда наследие Древнего мира воспринималось как идеальный образец. Пилоны часто украшались резьбой или скульптурными композициями. Со временем пилоном стали называть любой массивный столб, вне зависимости от того, поддерживает ли он перекрытие на станции метрополитена или служит высокой опорой висячего или вантового моста, к которой крепятся тросы или цепи, удерживающие пролётное строение.

   Пилоны Храма богов в г. Луксор (Египет)

   ПИЛОТÁЖ, маневрирование в полёте самолётов и вертолётов при ведении боевых действий, во время обучения и тренировок лётчиков и в спортивных целях; фигурные полёты, демонстрирующие мастерство лётчиков и лётные качества летательных аппаратов. Манёвры, выполняемые на самолётах, отличаются наибольшей сложностью и многообразием. По сложности выполняемых манёвров различают пилотажи простой, сложный и высший. Класс пилотажа определяется либо по траектории полёта летательного аппарата, либо по сложности его вращения вокруг центра масс, либо одновременно и по тому и по другому. Завершённый манёвр называется фигурой пилотажа. К фигурам простого пилотажа относят вираж, горизонтальную восьмёрку, змейку, боевой разворот, пикирование и горку (под углом 45° к горизонту). Фигурами сложного пилотажа считаются пикирование и горка под углом более 45°, переворот, бочка, петля Нестерова, косая петля, поворот и переворот на горке, штопор. Сложным пилотажем считается также выполнение простых фигур группой летательных аппаратов (групповой пилотаж). Высший пилотаж – вершина лётного мастерства. Это групповое исполнение комплекса простых фигур или одной сложной фигуры либо индивидуальное исполнение фигур высшего пилотажа. К таким фигурам относятся замедленная бочка, полуторная или многократная восходящая (или нисходящая) бочка, вертикальная восьмёрка, двойная полупетля, колокол, кобра и др. По тому, как лётчик выполняет фигуры высшего пилотажа, судят о классе лётчика, его профессиональной подготовленности. По высшему пилотажу проводятся национальные, европейские и мировые чемпионаты.

   ПИРÓГА, лодка американских индейцев с деревянным каркасом и обшивкой из коры деревьев и шкур; управляется гребковыми вёслами.

   ПИРОМЕТАЛЛУ́РГИ́Я, область металлургии, в которой для извлечения металлов из руд, концентратов, техногенного сырья используют металлургические процессы при высоких температурах (300—3000 °C) без расплавления, с частичным или полным расплавлением веществ. Плавка – основной пирометаллургический процесс с полным расплавлением исходных материалов (шихты) и последующим разделением расплава на металл и шлак (или на штейн и шлак). Нагрев и плавление материала происходит за счёт тепла химических реакций, сжигания топлива (уголь, мазут, газ), электрического тока и других видов нагрева. Доменная плавка – процесс производства чугуна из железосодержащих материалов, процесс плавки широко используют в производстве стали. В цветной металлургии для получения меди, никеля проводят плавку на штейн (сплав сульфидов металлов), а затем получают черновой металл конвертированием (разновидность плавки). Алюминий производят электролизом глинозёма (Al₂O₃) в расплаве солей в ванне-электролизёре при температуре ~ 1000 °C. Расплавленный алюминий собирается на угольном катоде, расположенном на дне электролизёра. Газы, выделяемые при аноде, через газоотсосную систему направляют на очистку.

   Схематический чертёж ванны электролизёра:
   1 – слой глинозёма; 2 – токоподводящие стержни; 3 – анод; 4 – угольный катод; 5 – расплавленный алюминий; 6 – застывший электролит; 7 – газоотсосная система

   Конструкции плавильных печей весьма разнообразны: они могут быть вертикальными (шахтные печи), горизонтальными (конвертер), периодического и непрерывного действия, по способу нагрева – электродуговыми, индукционными печами сопротивления. Для получения металлов и сплавов высокой чистоты используют плавильные процессы (напр., ликвационная, электронно-лучевая плавка, зонная плавка). Эти процессы применяют для получения тугоплавких металлов (молибден, цирконий, ванадий, титан), рассеянных редких металлов (германий, индий, галлий, селен, теллур). Пирометаллургические процессы – основные для производства чугуна, стали, свинца и широко используются при производстве многих цветных металлов – меди, никеля, алюминия, титана, вольфрама и других металлов.

   ПИСТОЛÉТ, личное короткоствольное стрелковое оружие без приклада для поражения противника на дальности до 50–70 м. Появился в 1-й пол. 16 в. как короткое кавалерийское ружьё, удерживаемое при стрельбе одной рукой. Сравнительно быстро получил повсеместное распространение, однако, будучи однозарядным оружием, в ближнем бою имел одноразовое применение. Поэтому с появлением в 1830-х гг. капсюльных многозарядных револьверов пистолеты стали терять своё значение и вновь возродились только в кон. 19 в. в облике самозарядных пистолетов немцев Г. Люгера, К. Вальтера и П. Маузера, бельгийца Д. Браунинга и др. С тех пор самозарядные (реже автоматические) пистолеты, имеющие обычно отъёмные магазины на 7—15 и более патронов, стали быстро распространяться в качестве армейского оружия. Исключение составила русская, а затем Советская армия, где первый пистолет (7.62-мм ТТ Ф. В. Токарева) был принят на вооружение только в 1930 г. Современный российский модернизированный 9-мм пистолет ПММ (1994) Н. Ф. Макарова имеет массу 0.76 кг, ёмкость магазина 12 патронов, скорострельность 30–40 выстрелов в минуту.

Пистолет конструкции Ф. В. Токарева

ПИСТОЛÉТ-ПУЛЕМЁТ, индивидуальное автоматическоестрелковое оружие, созданное под пистолетный патрон. По сравнению с пистолетом имеет повышенную до 200 м дальность стрельбы за счёт увеличенной длины ствола, бoльшую ёмкость магазина (30–50 патронов и более). Кроме того, у пистолетов-пулемётов небольшие габариты и масса, высокий темп стрельбы (400—1000 выстрелов в минуту), что делает их достаточно удобным и эффективным оружием ближнего боя. Впервые появились в Италии в 1915 г., однако большое распространение получили только во 2-й мировой войне. Наиболее массовыми в то время были советские 7.62-мм ППШ-41 и ППС-43 (изготовлено св. 6 млн.). С появлением после войны автоматов пистолеты-пулемёты во многих армиях, в т. ч. и советской, сняты с вооружения. Создание отечественных пистолетов-пулемётов возобновлено в кон. 1980-х гг., но уже только для вооружения специальных подразделений правоохранительных ведомств. Наиболее характерный из них 9-мм ПП-19 («Бизон», 1995 г.) имеет массу 2.8 кг, ёмкость магазина 64 патрона, длину со сложенным прикладом 460 мм.

   Пистолет-пулемёт «Бизон»

   ПЛÁЗМЕННАЯ ПАНÉЛЬ, устройство для воспроизведения телевизионных изображений, текстовой либо графической информации на мониторах персональных компьютеров, рекламных изображений и пр. Состоит из двух плоскопараллельных пластин с небольшим зазором между ними, заполненным инертным газом. Наружная (обращённая к зрителю) пластина с внутренней стороны представляет собой люминесцентный экран, состоящий из множества люминоформных кружков или полосок, светящихся под действием плазмы газового разряда красным, зелёным или синим цветом (подобно экрану цветного кинескопа). Кружки люминофора сгруппированы в т. н. триады, или пикселы, – 3 кружка (полоски) разных цветов. Каждый пиксел является элементом разложения изображения. Размеры пиксела таковы, что отдельные цветные точки в сознании зрителя сливаются в одну, цвет которой зависит от яркости свечения каждого кружка (полоски) в данном пикселе. На внутренней пластине нанесены электроды (сгруппированные по три), каждый из них расположен против пятен люминофора одного цвета. Возбуждение газового разряда происходит при подаче на электроды высокочастотного колебания. Развёртка изображения формируется специальной электронной схемой.
   По качеству изображения плазменные панели превосходят хорошие кинескопы: каждый пиксел может воспроизвести более 16·106 цветовых оттенков с яркостью до 1000 кд/мІ; контрастность изображения на плазменных панелях в 2–3 раза выше, чем у кинескопов. Плазменные панели позволяют создавать видеоустройства с экранами размером более 1 м по диагонали и массой в несколько раз меньше массы кинескопа с экраном такого размера. Срок службы плазменных панелей 15 000—20 000 ч, что соответствует сроку эксплуатации 10–15 лет.

   ПЛÁЗМЕННАЯ СВÁРКА, получение неразъёмного соединения деталей и изделий с использованием для нагрева места контакта плазменной дуги либо плазменной струи. Выполняется при помощи плазмотрона, генерирующего плазму с температурой порядка 10 000 °C. Электрическую дугу инициируют между вольфрамовым электродом (катод) и изделием, которое включается в цепь электрического тока, и продувают газом, в результате чего образуется плазма. Для образования плазменной струи газ, прошедший столб дуги, направляют через калиброванный канал сопла горелки, откуда он выходит в виде тонкой струи; при сжатии дуги резко повышается её температура. Плазменная сварка применяется в промышленном производстве для соединения тугоплавких металлов, образования многослойных изделий большой толщины, приваривания проволоки диаметром от нескольких микрон до 1 мм (микросварка) к пластинам, выполнения тонких соединений (игольчатой дугой) и др.
   С помощью плазменной горелки можно осуществлять процесс, противоположный сварке, – плазменную резку. Резку плазменной струёй применяют для разделения неэлектропроводных материалов и тугоплавких металлов и сплавов, плохо поддающихся газовой резке. Плазменная резка – высокопроизводительный процесс, её широко используют в поточных, непрерывных производственных процессах.

   ПЛАЗМОТРÓН (плазматрон, плазменный генератор), газоразрядное устройство для получения низкотемпературной (порядка 10⁴ К) плазмы. Плазмотроны используются гл. обр. в промышленности в качестве нагревательных устройств, но их также применяют и в плазменных двигателях. Начало использования плазмотронов в промышленности относится к сер. 20 в. Широкое распространение получили дуговые и высокочастотные (ВЧ) плазмотроны. Дуговой плазмотрон постоянного тока состоит из одного (катода) или двух (катода и анода) электродов, разрядной камеры и узла подачи плазмообразующего вещества. Высокочастотный плазмотрон включает: электромагнитную катушку-индуктор или электроды, подключённые к источнику высокочастотной энергии, разрядную камеру, узел ввода плазмообразующего вещества. С помощью индукционных плазмотронов получают особо чистые порошковые материалы.

Схема дугового плазмотрона с внешней плазменной дугой:
1 – источник электропитания; 2 – разряд; 3 – плазменная струя; 4 – электроды

   Схема высокочастотного индукционного плазмотрона:
   1 – источник электропитания; 2 – разряд; 3 – плазменная струя; 4 – индуктор; 5 – разрядная камера

   ПЛАНЁР, 1) безмоторный летательный аппарат тяжелее воздуха с крылом для создания аэродинамической подъёмной силы. Помимо крыла, как и самолёт, имеет фюзеляж, шасси и хвостовое оперение. В свободном полёте движется со снижением (планирует) по наклонной траектории под действием собственной силы тяжести. Полёт на планёре по восходящей траектории или горизонтально возможен только за счёт энергии восходящего потока воздуха. Дальность и продолжительность полёта на планёре зависят от умения пилота ловить восходящие потоки. Управляется рулями высоты и направления, расположенными на хвостовом оперении. Для разгона планёра до взлётной скорости применяют резиновые амортизаторы, буксирующие автомобили и самолёты (наиболее распространённый способ). Когда планёр наберёт нужную скорость и высоту (с самолётом), буксирный канат отцепляют и начинается свободный полёт. Существуют планёры, имеющие для взлёта собственные маломощные поршневые или реактивные двигатели; такие летательные аппараты называются мотопланёрами.
   Первые планёры строились из фанеры, внешне они мало отличались от самолётов тех лет, но были значительно легче их. В дальнейшем конструкция планёров претерпела существенные изменения, основными конструкционными материалами стали дюралюминий, стекло – и углепластики. В результате значительно улучшились их лётно-технические характеристики, что позволило в 70-х гг. 20 в. выполнить рекордные полёты на высоту до 14 км, дальность до 1000 км. Современные планёры имеют размах крыльев 18–29 м, взлётную массу 400–750 кг и развивают скорость до 130 км/ч.
   Одним из первых описал в 1809—11 гг. принцип полёта планёра английский учёный и изобретатель Дж. Кейли. Он же в 1849—53 гг. построил два планёра и пробовал на них летать. В 1857—68 гг. французский моряк Ж. Ле Бри создал планёр собственной конструкции и совершал на нём планирующие полёты на расстояние до 30 м. В 1891—96 гг. немецкий инженер О. Лилиенталь впервые пролетел на планёре расстояние 250 м. Существенно усовершенствовали конструкцию планёра П. Пилгер (Великобритания), О. Шанют и братья Райт (США). Начиная с 1908 г. полёты на планёрах стали популярным видом спорта.
   В России первые парящие полёты продолжительностью до 5 мин были выполнены в 1913 г. в Крыму русским конструктором С. П. Добровольским на планёре-биплане.
   2) Планёром также называют основную конструкцию самолёта – фюзеляж с крылом и хвостовое оперение – без двигателей, бортового оборудования, шасси, вооружения (из военных самолётов).

   ПЛАНЕТÁРИЙ, 1) аппарат для проецирования изображений звёздного неба, Солнца, Луны и других планет на полусферическом куполе-экране. Состоит из более 100 проекционных аппаратов (фонарей), размещённых в двух больших и двух малых шарах, а также на соединяющей их конструкции. Большие шары представляют собой проекторы звёзд, причём один из них проецирует звёзды Северного полушария, другой – Южного. Внутри шаров находятся источники света, на поверхности – до 16 отверстий, закрытых металлическими пластинками. Каждая пластинка имеет до 200 мельчайших отверстий, через которые световые лучи проходят на купол-экран. Взаимное расположение отверстий соответствует положению звёзд на небе. Имеются отдельные проекторы Млечного Пути, Солнца, Луны и пяти планет, видимых невооружённым глазом: Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна. Проекторы снабжены электроприводами, с помощью которых они могут совершать разнообразные движения – напр., имитировать ускоренное суточное, годовое движение Земли. Особые проекторы показывают на звёздном небе небесный экватор, небесный меридиан и другие точки и линии небесной сферы. Планетарий может демонстрировать полярные сияния, кометы, метеориты, звёздный дождь, солнечные и лунные затмения и другие явления.

   Схема планетария:
   1 – северный и южный шары с проекторами звёздного неба; 2 – северный и южный шары с проекторами названий созвездий; 3 – проекторы Млечного Пути; 4 – проекторы Солнца, Луны и планет; 5 – проектор звезды Сириус; 6 – прибор для демонстрации солнечных и лунных затмений; 7 – проектор небесного меридиана; 8 – проекторы небесного экватора и эклиптики

   2) Научно-просветительное учреждение, предназначенное для чтения популярных лекций по астрономии, наукам о Земле и др. с демонстрацией искусственного неба с помощью проекционного аппарата – планетария. При планетариях часто устраивают астрономические площадки, оборудованные телескопами и другими приборами для демонстрации и наблюдения в естественных условиях различных астрономических, физических и геофизических явлений. Первый оптический аппарат – планетарий сконструирован немецким инженером В. Бауэрсфельдом в 1924 г. и построен на заводе оптической аппаратуры «Карл Цейс» (Германия). В 1925 г. он был установлен в специально построенном здании в Мюнхене, названном также планетарием. В России первый планетарий был открыт 5 ноября 1929 г. К кон. 20 в. в разных странах мира работало более 100 планетариев.

   ПЛАНИМÉТР, математический прибор для определения площадей плоских фигур, а также нахождения числового значения интегралов определённого вида. Определение площади производится обводкой вручную контура фигуры штифтом, связанным со счётно-решающим механизмом. Наибольшее распространение получил полярный планиметр, созданный Я. Амслером (Германия) в 1854 г. Планиметр имеет полярный и обводной рычаги, которые соединены шарнирно в точке В. Полярный рычаг поворачивается вокруг закреплённого шарнира О – полюса. Интегрирующий ролик вместе со счётным механизмом помещается на тележке, которую можно смещать вдоль обводного рычага. Функции обметающего отрезка выполняет обводной рычаг, на одном конце которого укреплён штифт для обвода контура фигуры, а другой движется по т. н. направляющей (в полярном планиметре – по окружности).

   Полярный планиметр:
   О – полюс; ОВ – полярный рычаг; А – обводной штифт; АВ – обводной рычаг; Т – тележка; R – интегрирующий ролик; М – счётный механизм

   ПЛАСТБЕТÓН, то же, что полимербетон.

   ПЛАСТИ́ЧЕСКИЕ МÁССЫ (пластмассы, пластики), материалы на основе природных и синтетических полимеров. Полимеры определяют основные физические, механические, химические и эксплуатационные свойства пластических масс. Различают пластмассы по эксплуатационным свойствам (антифрикционные, атмосферо – или огнестойкие), природе наполнителя (стеклопластики, боропластики, углепластики, металлополимеры и др.), его виду и расположению в пластмассе (слоистые пластики, волокниты, армированные пластики с ориентированным или хаотическим расположением волокнистых материалов, дисперсные частицы), а также по химической природе. Помимо полимера пластические массы содержат пластификаторы, стабилизаторы, наполнители, пигменты, смазки и другие ингредиенты. Пластификаторы регулируют текучесть и хрупкость полимера, стабилизаторы предохраняют его от старения на воздухе и под действием света, антипирены снижают его горючесть, антистатики понижают электризуемость, наполнители обеспечивают определённые эксплуатационные свойства, облегчают его переработку и снижают стоимость.
   Основное достоинство пластических масс – возможность получения деталей сложной формы достаточно простыми методами формования, они легко принимают нужную форму при нагревании и сохраняют её после охлаждения. К недостаткам можно отнести горючесть, растрескивание под напряжением, низкую термо – и теплостойкость. В зависимости от характера превращений, происходящих с полимером при термическом формовании, пластические массы делятся на реактопласты и термопласты.
   Реактопласты, или термореактивные пластмассы, при нагревании в процессе переработки необратимо твердеют, в результате образуется неплавкий и нерастворимый материал. Наиболее распространены реактопласты на основе фенолоформальдегидных (фенопласты), эпоксидных (эпоксипласты), мочевино – и меламиноформальдегидных (аминопласты) и карбамидных смол, а также лёгкие газонаполненные реактопласты (пенофенопласты, пенополиуретаны), в которых в качестве наполнителя используют газ. Реактопласты без наполнителя или с небольшим его количеством перерабатывают прессованием и литьём под давлением. Для получения изделий из армированных пластиков (волокниты, слоистые пластики, гетинакс, текстолит) непрерывные волокнистые материалы (нити, жгуты, волокна, нитевидные кристаллы, ткань) предварительно пропитывают связующим; из таких полуфабрикатов различными методами (намоткой, выкладкой, протяжкой) формуют изделия, после чего отверждают связующее.
   Термопласты способны размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении, могут подвергаться повторной переработке. Наиболее распространены термопласты на основе полимеров и сополимеров полиолефинов или их фторпроизводных – полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полистирола, полиметилметакрилата, фторэтилена (фторопласт); в меньших масштабах используют термопласты на основе алифатических и ароматических полиэфиров, напр. полиэтилентерефталат, поликарбонаты, полиуретаны. Для получения термопласта порошок полимера смешивают с необходимыми ингредиентами и перерабатывают в изделия литьём под давлением, экструзией, вакуумформованием, пневмоформованием.

   Изделия из пластмассы

   Пластические массы имеют низкую плотность, обладают диэлектрическими свойствами, не поддаются коррозии во многих агрессивных средах, легко окрашиваются. Применяются пластмассы в качестве строительных и конструкционных материалов, заменяющих металлы, дерево и другие материалы (стеновые панели, корпуса холодильников, бытовые приборы, радиоаппаратура и т. п.), антифрикционных и фрикционных материалов, для изготовления посуды, мебели, труб для химической промышленности, деталей внутренней отделки всех видов транспорта, декоративных изделий, волокон, тканей и др. Термин «пластические массы» появился в кон. 19 в. Из реактопластов первыми были получены фенопласты (1907 г., устаревшее название бакелит – по имени изобретателя Л. Бакеланда) и аминопласты (Г. Поллак, 1921 г.), из термопластов – полистирол (1930), поливинилхлорид (1937), полиэтилен (1938). Мировое производство новых и всё более качественных пластических масс растёт год от года и уже в 1985 г. превысило производство металлов.

   ПЛАТФÓРМА, 1) площадка на железнодорожной станции или в метрополитене, предназначенная для удобного и безопасного прохода пассажиров в вагоны поезда и выхода из них. На крупных станциях платформа обычно является частью здания вокзала и соединяется с ним боковыми переходами и подземными тоннелями или настилами. Длина платформы определяется наибольшей длиной пассажирских составов (до 300–500 м), а ширина (4–6 м) зависит от допустимых скоростей движения поездов, интенсивности и характера потоков пассажиров.
   2) Грузовой вагон в виде плоской рамы с настилом пола и низкими бортами, часто откидными, укреплёнными стойками, другими приспособлениями для крепления груза. Применяются для перевозки большегрузных контейнеров, автомобилей, сельскохозяйственных машин, крупногабаритных грузов и т. п., реже – сыпучих материалов (гравий, песок).

   ПЛÁШКА, см. в ст. Инструменты для нарезания резьбы.

   ПЛАШКОДЕРЖÁТЕЛЬ, см. в ст. Инструменты для нарезания резьбы.

   ПЛÉЙЕР (плеер), портативный кассетный магнитофон, предназначенный для работы только в режиме воспроизведения записанного на аудиокассету звука; прослушивание вёдется гл. обр. через головные телефоны (наушники).

   ПЛИТÁ ГÁЗОВАЯ, универсальный нагревательный прибор для приготовления пищи, в котором топливом служит газ (пропан, бутан или их смесь). В состав плиты входят конфорочная панель, жарочный шкаф-духовка, шкаф для хранения варочной посуды и панель управления с краниками для регулирования подачи газа в горелки. Поджиг газовых горелок осуществляется либо вручную от спички, либо электрической искрой, вызываемой нажатием кнопки на панели управления. Жарочный шкаф-духовка представляет собой камеру из жаропрочной стали с загрузочным окном, закрываемым дверцей со смотровым стеклом для наблюдения за приготовлением пищи и определения её готовности. Нагрев жарочного шкафа осуществляется газовыми горелками, размещёнными в жарочной камере. Все газовые плиты снабжаются поворотным краном на входном газовом трубопроводе для подачи газа к плите и для отключения подачи газа.

   ПЛИТÁ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ, универсальный электронагревательный прибор для приготовления пищи.
   В состав напольной плиты обычно входят конфорочная панель, жарочный шкаф-духовка, шкаф для хранения варочной посуды и панель управления с блоком переключателей. Работает от электрической сети напряжением 220 В, установленная мощность составляет 3.6–8 кВт. Настольные электроплиты (чаще их называют электроплитками) по устройству и основным техническим характеристикам подобны напольным и отличаются от них гл. обр. меньшим числом конфорок (две или одна), меньшим объёмом жарочного шкафа (если он есть) и отсутствием шкафа для посуды. На конфорочной панели расположены 2–4 конфорки. Они бывают литые чугунные, стальные штампованные либо трубчатые. Внутри конфорки заложена спираль из проволоки с высоким электрическим сопротивлением (нагревательный элемент) и электроизоляционный наполнитель (напр., кварцевый песок). В сер. 1980-х гг. появились т. н. бесконфорочные плиты со стеклокерамическими панелями, на которых вместо конфорок нарисованы круги или кольца, указывающие местоположение электрических нагревательных элементов, скрытых под панелью. В нач. 1990-х гг. получили распространение съёмные обычные и стеклокерамические конфорочные панели, которые могут быть установлены на любом основании. Жарочный шкаф-духовка представляет собой камеру из жаропрочной стали с дверцей со смотровым стеклом для наблюдения за приготовлением пищи и определения её готовности. Нагрев жарочного шкафа осуществляется трубчатыми нагревательными элементами.

   ПЛÓСКАЯ ПЕЧÁТЬ, способ получения полиграфического изображения на бумаге (или ином материале) с использованием печатных форм, на которых печатающие и пробельные (непечатающие) элементы находятся практически в одной плоскости. Получение изображения с такой печатной формы основано на том, что к печатающим элементам типографская краска пристаёт и при соприкосновении формы с бумагой переходит на бумагу, а к пробельным элементам не пристаёт – и соответственно не остаётся следов на бумаге. Различие в свойствах печатающих и пробельных элементов достигается в результате специальной химической обработки поверхности печатной формы. Разновидности плоской печати – литографская печать, офсетная печать, фототипная печать.

   Плоская печать:
   1 – форма; 2 – форма с краской; 3 – печать; 4 – оттиск

   ПЛОТИ́НА, гидротехническое сооружение, перегораживающее реку (или другой водосток) для подъёма уровня воды в ней, сосредоточения напора в месте расположения гидроэлектростанции или создания водохранилища. Плотина может быть глухой, лишь преграждающей течение воды, и водосбросной, пропускающей избыточную воду – напр., в половодье. Сооружение плотин обеспечивает подъём уровня воды и увеличение глубины в верхнем бьефе, благоприятствует судоходству, лесосплаву, водозабору для нужд орошения и водоснабжения. Сосредоточение напора у плотины создаёт возможность энергетического использования стока реки. Создание водохранилища позволяет регулировать сток, т. е. увеличивать расход воды в реке в периоды низкого уровня и уменьшать максимальный расход в паводок, который способен привести к разрушительным наводнениям. При проектировании плотин и водохранилищ необходимо учитывать последствия их сооружения для реки и прилегающей территории: изменяется режим стока реки, температура воды, продолжительность ледостава; затрудняется миграция рыбы; берега реки в верхнем бьефе зачастую затопляются; меняется микроклимат прибрежных территорий.
   Строительство плотин началось в Древнем Египте, Индии, Китае в связи с необходимостью искусственного орошения территорий. Позднее возведение плотин потребовалось для строительства гидросиловых установок и сооружения гидроэлектростанций. По назначению различают плотины водохранилищные и водоподъёмные, используемые лишь для повышения уровня верхнего бьефа. По величине напора плотины условно делятся на низконапорные (с напором до 10 м), средненапорные (от 10 до 40 м) и высоконапорные (более 40 м). Строят плотины земляные, каменные, бетонные и деревянные. Высота плотин – от нескольких метров до нескольких сотен метров. К наиболее высоким относятся, напр., плотины Нурекской ГЭС (300 м; Таджикистан), Гранд-Диксанс (284 м; Швейцария), Саянской ГЭС (242 м; Россия), Миборо (131 м; Япония), Братской ГЭС (128 м; Россия).

   Плотина Братской ГЭС

   ПЛÓТТЕР (графопостроитель), устройство для автоматического вычерчивания рисунков, схем, чертежей, карт на бумаге. По способу вычерчивания делятся на перьевые и струйные. Первыми появились и широко используются перьевые плоттеры. Они бывают рулонные (для рулонной бумаги) и планшетные. При получении изображения на рулонном плоттере бумажная лента перемещается в направлении одной оси координат, а пишущий инструмент (перо), укреплённый на специальной каретке, – по другой оси. На планшетных плоттерах лист бумаги лежит неподвижно на рабочей поверхности (планшете), а пишущий инструмент перемещается по обеим осям координат.
   Плоттеры могут иметь от 1 до 8 перьев различного цвета. Используются перья различных типов: фитильные (заправляемые чернилами), шариковые (аналог шариковой ручки) и трубчатые с трубчатым пишущим узлом – инкографы. С 1990-х гг. перьевые плоттеры начинают вытесняться струйными, которые работают в 4–5 раз быстрее и обеспечивают более высокое разрешение. Имея два чернильных картриджа, струйный плоттер может работать в двух режимах: чистовом и эскизном. В эскизном режиме работы почти вдвое сокращается расход чернил.

   ПНЕВМАТИ́ЧЕСКИЕ КОНСТРУ́КЦИИ в строительстве, мягкие оболочки, устойчивость которых обеспечивается закачиванием во внутренний замкнутый объём атмосферного воздуха. Впервые были применены в США в 1946 г. при сооружении радиолокационной антенны. Изготавливаются из армированных плёнок или технических тканей. Бывают двух основных типов. В конструкциях одного типа воздух под небольшим давлением подаётся под оболочку, подобно тому как надувают воздушные шарики, а для входа внутрь оболочки устраиваются шлюзы. В других конструкциях сильно сжатый воздух наполняет только несущие элементы, чаще всего двухслойные оболочки, служащие одновременно и ограждающей конструкцией. Удобство таких конструкций в быстроте монтажа, малом собственном весе, транспортабельности и сравнительно низкой стоимости. Их основной недостаток – недолговечность, а также необходимость поддержания избыточного давления в оболочке. Применяются для складских, спортивных, зрелищных сооружений.

   ПОГРУ́ЗЧИК, машина периодического или непрерывного действия, используемая для погрузки, выгрузки, штабелирования, транспортировки грузов на небольшие расстояния. В цехах промышленных предприятий, на складах, в портах и т. д. используют электро – и автопогрузчики, оснащаемые в зависимости от производимых работ различным сменным оборудованием – вилами, ковшом, бадьёй, захватом, крюком и т. п., а также навесным оборудованием – конвейером с самопогрузкой (напр., на снегоочистительных машинах). На предприятиях различных отраслей промышленности применяют специализированные погрузчики. Для транспортировки горных пород служат погрузчики на базе врубовой машины; в сельском хозяйстве – свеклоуборщики, картофелепогрузчики, машины для уборки сена, погрузки и разбрасывания удобрений, торфоуборщики и др.

Погрузчики

ПОДВЕСНÓЙ МОТÓР, подвесная механическая установка, в которой конструктивно объединены двигатель внутреннего сгорания или электродвигатель, валопровод с угловой передачей и движитель – гребной винт или водомёт. По сравнению со стационарными двигателями подвесные моторы более компактны, не требуют отдельного валопровода и не занимают внутреннее пространство судна, обеспечивают высокую проходимость, имеют меньший вес и стоимость. Выпускаемые подвесные моторы различаются мощностью и типом двигателя, родом используемого топлива (бензин, солярка, аккумуляторы). Подвесные моторы используются в качестве скоростных движителей или в качестве подруливающих устройств. Мощность лодочных ходовых подвесных моторов достигает десятков киловатт, они наиболее эффективны на высоких скоростях движения. Мощность подвесных моторов, используемых в качестве носовых подруливающих устройств на судах, достигает 200–500 кВт. Из отечественных лодочных моторов наиболее популярны «Москва», «Вихрь», «Ветерок-8», «Ветерок-12» и др.

Подвесной лодочный мотор

ПОДВÓДНАЯ ЛÓДКА, боевой корабль, способный совершать плавание и выполнять боевые задачи в подводном или надводном положении. Первые подводные лодки были построены: в Англии – голландцем К. ван Дреббелем (1620), в России – изобретателем-самоучкой Ефимом Никоновым (1724), в Северной Америке – Д. Бушнеллом (1776), во Франции – американцем Р. Фултоном (1801), в Германии – В. Брауэром (1850). В кон. 19 – нач. 20 в. началось широкое строительство подводных лодок во многих странах. Современные подводные лодки имеют дизельные или атомные энергетические установки. Атомная подводная лодка – подводный боевой корабль с ядерной энергетической установкой, обеспечивающей высокую скорость хода и практически неограниченную дальность плавания.

Дизельная подводная лодка «Варшавянка»

В Российской Федерации различают два типа подводных атомоходов: ракетный подводный крейсер стратегического назначения, вооружённый межконтинентальными баллистическими ракетами для нанесения ядерных ударов по крупным военно-промышленным центрам и пунктам базирования вооружённых сил противника, и многоцелевая атомная подводная лодка, вооружённая крылатыми ракетами различного назначения и торпедами для нанесения ударов по кораблям и береговым объектам противника. Характеристики подводного крейсера и многоцелевой лодки (постройки 1-й пол. 1980-х гг.) составляют соответственно: подводное водоизмещение 48 000 и 12 770 т, глубина погружения до 400 и 600 м, скорость подводного хода до 25 (46.3 км/ч) и 33 узлов (61.1 км/ч), экипаж 160 и 73 человека, автономность 120 и 100 суток. Дизель-электрическая подводная лодка – подводный боевой корабль с дизель-электрической энергетической установкой, обеспечивающей надводный ход с помощью дизелей, подводный – с помощью электродвигателей, питающихся от аккумуляторных батарей. Предназначена для поражения подводных и надводных кораблей противника, защиты своих баз и коммуникаций, ведения разведки и др. Отечественная подводная лодка «Варшавянка» (1980) имеет: подводное водоизмещение 3950 т, глубину погружения до 300 м, скорость подводного хода до 17 узлов (31.5 км/ч), дальность плавания под водой 400 миль (740 км), экипаж 57 человек, автономность 45 суток. Вооружение: 18 торпед и 8 зенитных ракет.

   Атомная подводная лодка проекта 705К

   ПОДВÓДНАЯ РАДИОСВЯ́ЗЬ, радиосвязь с подводными объектами. Основная сложность подводной радиосвязи в электропроводности среды распространения – воды, особенно высока электропроводность солёной воды Мирового океана. При распространении электромагнитных волн в электропроводящей среде максимальная напряжённость поля наблюдается на поверхности раздела с диэлектриком, причём концентрация энергии у поверхности тем выше, чем выше частота колебаний. Реально радиосвязь на глубинах до 100 м возможна на частотах ниже 30 кГц, при таких частотах распространение радиоволн не зависит от времени года и суток, но требует передатчиков с очень большой мощностью, недостижимой на подводной лодке. Поэтому связь с подводными лодками в подводном положении возможна лишь односторонняя, для ответной передачи информации на берег лодка должна работать на поднятую на поверхность воды антенну. Для эффективного излучения размеры антенн должны приближаться к длине используемой радиоволны (десятки километров); если постройка таких антенн на берегу реальна, то на подводной лодке или самолёте это затруднительно и вынуждает применять различные методы электрического укорочения антенн.

   ПОДВÓДНАЯ СЪЁМКА, имеет ряд особенностей, отличающих её от обычной фото – или киносъёмки. Кто хотя бы раз опускался с маской под воду, должен обязательно заметить, что все предметы, находящиеся в воде, кажутся расположенными ближе, чем это есть в действительности. Это необходимо учитывать при фокусировке объектива съёмочного аппарата по шкале расстояний. Кроме того, при съёмке под водой уменьшается угловое поле объектива и соответственно увеличивается создаваемое им изображение. Поэтому для подводной съёмки лучше применять широкоугольные, короткофокусные объективы. Известно, что вода лучше пропускает голубые и зелёные лучи, хуже – жёлтые, красные и т. д.
   С увеличением глубины погружения цвет предметов меняется, преобладают синие и зелёные цвета. Для улучшения цветопередачи подводную съёмку на цветную плёнку выполняют при искусственном освещении, особенно на больших глубинах. Вода значительно сильнее воздуха рассеивает свет из-за наличия в ней взвешенных частиц (песчинки, ракушечная пыль, ил и т. п.). Это приводит к ухудшению резкости и снижению контраста получаемых фотографических изображений. Для того чтобы улучшить резкость изображения при съёмке на чёрно-белую плёнку, применяют жёлтые светофильтры, которые задерживают синие лучи, наиболее рассеиваемые в воде. Для повышения контраста применяют контрастные фотоматериалы.

   Подводная съёмка

   Попытки съёмки под водой предпринимались ещё в кон. 19 в. По разным причинам они не получили широкого распространения. Настоящий интерес к подводным съёмкам возник в 50-х гг. 20 в., этому во многом способствовало изобретение акваланга, а также массовое изготовление водонепроницаемых масок и другого снаряжения для подводного плавания.

   ПОДВÓДНОЕ ТЕЛЕВИ́ДЕНИЕ, промышленное телевидение, предназначенное для наблюдения объектов, растительности и животного мира под водой. Необходимость в подводном телевидении возникает при проведении подводных работ для наблюдения за состоянием человека, для обеспечения его безопасности, для управления его действиями, проникновения в недоступные для человека места (гроты или затопленные помещения, разрушенные отсеки), при проведении спасательных работ, при судоподъёме, при строительстве новых или ремонте старых сооружений, прокладке коммуникаций, очистке акваторий и т. д. Специфика телевизионных систем, используемых для работы под водой, заключается в малой освещённости и контрастности объектов и необходимости герметизации аппаратуры, чтобы она выдерживала большие (до 50 атмосфер) давления. Осветительные приборы подвешивают на тросах, прикрепляются на штангах или управляются водолазами, поэтому им придаётся определённая (иногда регулируемая) плавучесть, источники энергоснабжения, как мобильные, так и стационарные, соединяются с оборудованием кабелями. Некоторые защитные кожухи на телевизионных камерах должны выдерживать удары льда (системы наблюдения за состоянием подводной части судов и системы контроля льда над всплывающей подводной лодкой). Для изучения мира растений и живых существ нельзя применять мощные источники света (на глубине постоянный мрак), т. к. поведение объектов наблюдения резко изменяется, приходится повышать чувствительность телевизионных камер и применять цифровые методы обработки сигналов, увеличивающие контрастность, кажущуюся чёткость изображений на экране. Совершенствование подводного телевидения позволит в недалёком будущем каждому желающему почувствовать себя капитаном Немо по наблюдению и изучению подводного мира.

   ПОДВÓДНЫЙ АППАРÁТ, прочная, герметичная камера, обычно небольших размеров, оснащённая техническими средствами для проведения научных исследований, поиска, выполнения подводных работ и других задач во взаимодействии с обеспечивающим судном-носителем. В зависимости от предельной глубины погружения различают подводные аппараты малых глубин (до 200 м), средних (до 2000 м), больших (до 6000 м) и предельных глубин. Подводные аппараты бывают неавтономные, связанные при погружении с обеспечивающим судном канатом или трос-кабелем и автономные, способные погружаться, всплывать и перемещаться самостоятельно.
   К неавтономным подводным аппаратам относятся гидростаты, батисферы и подводные роботы. Гидростаты – подводные камеры цилиндрической формы, рассчитанные на пребывание 1–2 человек. Строились в СССР (1944—57), Японии (1951), Италии (1957). Гидростаты имеют иллюминаторы, оснащены прожекторами, фотоаппаратурой, имеют системы регенерации воздуха, глубиномеры, приборы контроля и др. Японский гидростат «Куро-Сио» имел гребной винт и рули для ограниченного перемещения у дна. Все гидростаты снабжены аварийным балластом для всплытия. С помощью гидростатов проводят океанографические и другие исследования, изучают условия рыболовства. Глубина погружения гидростатов 200–600 м, время пребывания под водой – несколько часов. Батисфера, в отличие от батискафа, имеет сферический корпус. На батисфере «Верх прогресса» (США, 1929 г.) Бартон установил рекорд погружения для неавтономных подводных камер – 1360 м. Подводные роботы предназначены для выполнения разнообразных работ – поиск и подъём затонувших торпед и другого оружия, выполнения подводных работ, осмотр подводной части корпусов судов и др. Подводные роботы имеют телевизионное или кабельное управление, снабжены средствами передвижения (гребными винтами для плавания или гусеничными для перемещения по грунту), осветительными приборами, рычажными захватами, манипуляторами, копирующими действие руки, и др.
   Автономные подводные аппараты по способу погружения и всплытия делятся на 3 группы: батискафы (погружаются и всплывают за счёт изменения объёмного водоизмещения и массы аппарата; глубина погружения может достигать 11 000 м); мезоскафы (перемещение осуществляется за счёт тяги гребных винтов; погружаются на 5000–7000 м); исследовательские подводные лодки (погружаются и всплывают за счёт приёма балласта и продувки балластных цистерн; при глубинах погружения более 1500 м на них устанавливают винты и используют твёрдый балласт). Отдельную группу составляют батипланы – используемые на малых глубинах транспортные средства для перемещения водолазов на буксире или с помощью гребных винтов.
   Погружение батискафа происходит вследствие увеличения его веса за счёт поступления забортной воды в поплавок, а всплытие – в результате сброса твёрдого балласта (обычно железной дроби). Из батискафов наиболее известен «Триест», на котором Ж. Пиккар и Д. Уолш в 1960 г. достигли рекордной глубины 11 000 м в районе Марианского жёлоба в Тихом океане. «Триест», как и другие батискафы, состоит из несущего корпуса (поплавка) и прочной сферы. В стальном корпусе длиной 15.24 м и массой 15 т размещены две балластные цистерны ёмкостью по 6 мі, шесть цистерн для бензина общей ёмкостью 113.3 мі (из них средняя – уравнительная), а также два бункера с железной дробью массой 9 т. Прочная герметичная сфера с толщиной стенок 150 мм и массой 10.5 т имеет входной люк и иллюминатор, подвешена к несущему корпусу. В ней размещаются различные приборы, аккумуляторные батареи для питания двух гребных реверсивных электродвигателей, наружного прожектора, внутреннего освещения и приборов. Скорость хода батискафа в подводном положении 0.25 узла (ок. 450 м/ч), запас хода 16 ч. Экипаж 2 человека. Уравнительная цистерна имеет в нижней части отверстие для впуска забортной воды, а в верхней – вентиль для выпуска бензина при погружении. Твёрдый балласт в виде дроби диаметром 3 мм предназначен для регулирования веса батискафа, возрастающего за счёт забортной воды в уравнительной цистерне; балласт может быть сброшен в аварийной ситуации. Исследовательские подводные лодки строят в США, Японии, России, Франции и других странах. Они имеют водоизмещение от нескольких тонн до нескольких десятков тонн, могут погружаться на глубину до 4 км и более; экипаж 1–4 человека. Движение обеспечивают гребные винты или водомётные движители. Автономность плавания подводных лодок от нескольких часов до суток и более. Научно-исследовательская подводная лодка «Дениза» («ныряющее блюдце», Франция) имеет массу 3.5 т, глубину погружения 300 м, автономность 24 ч и предназначена для изучения рельефа дна, обслуживания океанографической аппаратуры, осмотра подводных кабелей и трубопроводов. Строят также аппараты для подводных экскурсий. Экскурсионный подводный аппарат «Нептун» (Россия) принимает на борт 42 человека, оборудован 22 обзорными иллюминаторами. Скорость движения аппарата 0.5–3 узла (1–5.5 км/ч), экипаж 3 человека.

   Подводный аппарат «Нептун»

   ПОДВÓДНЫЙ ТОННÉЛЬ. При наличии на трассе автомагистралей или железных дорог, крупных рек, морских заливов и проливов возникает проблема, что сооружать: мост или тоннель? В больших портовых городах, куда заходят океанские лайнеры, мост пришлось бы поднимать на высоту 15-этажного дома, а подходы к мостам в условиях городской застройки могут потребовать к тому же ещё и сноса зданий. Строительство разводного моста и его эксплуатация также обходятся недёшево. В этих условиях подводный тоннель оказывается предпочтительней, т. к. не нарушает условий судоходства, сохраняет сложившийся архитектурный ансамбль города. К недостаткам подводного тоннеля относится необходимость устройства искусственной вентиляции, освещения и водоотвода. Подводные тоннели могут сооружаться под дном водотока при помощи проходческого щита. При значительной глубине воды (более 30 м) сооружают тоннели на искусственных дамбах, устраиваемых по дну водотока, тоннели-мосты (подводный тоннель не лежит на дне, а опирается на опоры, как мост) и плавучие тоннели, удерживаемые на некоторой глубине тросовыми оттяжками. Первый подводный тоннель был сооружён в Англии в 1842 г. Самый длинный тоннель («Сэйкан») проложен под проливом Цугару, между островами Хонсю и Хоккайдо (общая длина 53.85 км, а подводной части – 23.3 км) в 1992 г.

   ПОДÉЛОЧНЫЕ КÁМНИ, полупросвечивающие, часто непрозрачные минералы, обладающие красивым цветом, имеющие необычный рисунок и яркий блеск. Такие минералы применяются для изготовления разнообразных сувениров, художественных и ювелирных изделий, предметов бытового назначения, а также в технических целях. Ценность поделочных камней, так же как и драгоценных, определяется редкостью обнаружения в природе, красотой цвета и рисунка, а также трудом, затрачиваемым на их обработку, и технологическими свойствами. Принято различать твёрдые поделочные камни (напр., яшма, обсидиан, агат, нефрит) и мягкие (напр., оникс, малахит, серпентин, флюорит). Иногда выделяют в особую группу высокодекоративные камни, наиболее ценные из них – малахит, лазурит, нефрит, агат, чароит, роденит, жадеит и т. п. Их часто используют в ювелирных и художественных изделиях. Обработка камней включает в себя распиловку, шлифовку, полировку алмазной пылью с применением ультразвуковой и лазерной технологий.

   ПОДЗÉМНАЯ ГАЗИФИКÁЦИЯ, способ разработки месторождений полезных ископаемых (угля, сланцев, серы и др.), содержащих горючие компоненты. Основан на физико-химических превращениях полезных ископаемых в газообразные и жидкие продукты при высокой температуре и воздействии воздуха, водяного пара, кислорода или их смесей. Газификация включает в себя следующие процессы: прогрев залежи; удаление из неё влаги, легколетучих компонентов; перевод легкоплавких компонентов в жидкую фазу; горение; взаимодействие компонентов газовой фазы; конденсация летучих веществ и др. Основная особенность подземной газификации – самоподдержание процесса без подвода тепла извне за счёт горения части горючих компонентов самого полезного ископаемого (автотермичность). Процесс можно усиливать путём введения кислорода в газифицируемое пространство. Основные продукты подземной газификации угля – горючие газы. При газификации сланцев и битумов получают горючие газы, жидкое топливо, смолы, масла, фенолы и др. Продуктами газификации серы являются сернистый ангидрид, жидкая и парообразная сера. Возможность реализации способов подземной газификации полезных ископаемых практически не зависит от глубины залегания, поэтому актуальность такого способа разработки месторождения возрастает по мере уменьшения запасов, добываемых традиционными методами. Идея подземной газификации углей выдвинута Д. И. Менделеевым в 1888 г.; экспериментальные работы проводились в 1910—15 гг. в Великобритании У. Рамзаем. Подземная перегонка сланцев осуществлена впервые в США в 1910 г.

   ПОДЗÉМНОЕ ВЫЩЕЛÁЧИВАНИЕ, способ добычи рудных полезных ископаемых избирательным переводом их в жидкую фазу в недрах Земли с последующей переработкой металлосодержащих (продукционных) растворов. При подземном выщелачивании металл извлекается в процессе ионного обмена при управляемом движении реагента через массив предварительно разрушенной породы. В качестве реагента используют минеральные или органические кислоты, щёлочи, растворы солей, способные растворять соединения, содержащие полезные компоненты руд. Предприятия, осуществляющие подземное выщелачивание, имеют добычный, трубопроводный, перерабатывающий комплексы. Вскрытие залежей осуществляется через скважины, пробуренные с поверхности, через шахты (по выработкам) и комбинированным способом. Для интенсификации выщелачивания применяют различные окислители, поверхностно-активные вещества; вакуумирование; гидровзрывное и бактериальное воздействие; воздействие магнитным полем. Промышленное выщелачивание медных руд впервые осуществлено в 1919 г. в США, в 1939 г. – на Урале в России, с 1960-х гг. применяется для добычи урана. Выщелачиванием можно получать также титан, ванадий, марганец, железо, кобальт, никель, цинк, селен, молибден, золото и другие металлы. Подземное выщелачивание позволяет полнее использовать запасы недр за счёт вовлечения в производство бедных руд, добыча и переработка которых традиционными способами нерентабельна.

   ПОДЗÉМНЫЕ ВÓДЫ, воды, находящиеся в толщах горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдом и парообразном состоянии. Подземные воды составляют часть водных ресурсов, используемых в хозяйственных целях. В отличие от других полезных ископаемых, подземные воды возобновляемы в процессе эксплуатации. Первый от поверхности Земли постоянно существующий безнапорный водоносный слой (горизонт) формируют грунтовые воды, непосредственно над их поверхностью расположены капиллярные воды, пронизывающие всю толщу грунта (зону аэрации). Глубина залегания грунтовых вод зависит от геолого-географических условий и составляет от нескольких метров (в северных регионах) до нескольких десятков метров (в южных). Ниже находятся межпластовые горизонты вод – напорные и безнапорные артезианские воды. Площади водоносных горизонтов и их комплексов, в пределах которых возможен отбор воды для потребления, называются месторождениями подземных вод; их температура колеблется от 93 до 120 °C, давление – в пределах 10—300 МПа.
   По характеру использования подземных вод различают: питьевые и технические воды, применяемые для водоснабжения коммунального хозяйства и промышленности, орошения сельскохозяйственных земель, обводнения пастбищ; лечебные минеральные воды, используемые в бальнеологических целях и в качестве столовых напитков; теплоэнергетические – для теплоснабжения, а в ряде случаев – для выработки электроэнергии (на геотермальных станциях); промышленные воды – для извлечения из них ценных компонентов.

   ПОДЗÉМНЫЕ СООРУЖÉНИЯ, объекты промышленного, сельскохозяйственного, культурного, оборонного и коммунального назначения, создаваемые в глубине грунтового массива. Первые искусственные сооружения в недрах Земли были связаны с разработкой полезных ископаемых подземным способом и строительством подземных захоронений в Древнем Египте (2-е тыс. до н. э.) и Индии (1-е тыс. до н. э.). В 4 в. до н. э. в районе г. Пергам был построен подземный храм бога-врачевателя Асклепия. Впервые сооружение возводилось открытым способом. Сначала строили каменные стены, опорные колонны, своды, а затем уже готовое сооружение засыпали с поверхности грунтом. Уникальным по масштабам было строительство подземных городов в Каппадокии (Анатолия), начавшееся в 2–1 вв. до н. э. Подземные города состояли из 18 этажей, соединённых наклонными проходами, общей глубиной до 80 м (до подземных источников). Один из таких городов, «Глубокий колодец» (Деренкую), включал ок. 2000 помещений на 10 000 человек и имел ок. 600 выходов на поверхность. Создавались подземные города и в Средние века для защиты от набегов врагов. Это, напр., Чуфут-Кале в Крыму, монастыри Грузии, пещерные города 6—13 вв. в Болгарии и др. Качественно новый период в подземном строительстве начинается в 19 в. после изобретения динамита. Применение динамита упростило прокладку тоннелей большого поперечного сечения и значительной протяжённости, как, напр., Сен-Готардский тоннель длиной 15 км. В кон. 19 в. начали сооружать первые городские подземные дороги – метрополитены (Лондон, 1863; Будапешт, 1896; Париж, 1900). Во 2-й пол. 19 в. крупные подземные сооружения появились и в России. Это были подземные водохранилища протяжённостью в несколько километров.
   К нач. 21 в. подземные сооружения представляют собой разветвлённую группу, включающую в себя сооружения, в которых ведётся добыча полезных ископаемых; транспортные тоннели и станции; сооружения, обеспечивающие хранение и перемещение воды, нефти и природного газа; электростанции (гл. обр. ГЭС); объекты городского хозяйства, склады, промышленные предприятия, военные объекты. Количество строящихся подземных сооружений возрастает год от года. Причины тому – их экономичность в условиях сложного рельефа, неблагоприятного климата, плотной городской застройки и т. д. Особенно быстро развивается подземное строительство в городах. Размещение под землёй торговых, культурных центров, транспортных сетей, подземных гаражей и автостоянок не нарушает сложившуюся городскую среду и увеличивает количество озеленённых площадей на поверхности. Строительство подземных сооружений ведётся открытым или закрытым способом (в зависимости от прочности грунтов и глубины заложения фундамента сооружения). При возведении подземных сооружений проводят водопонижение, закрепление грунтов, делают надёжную гидроизоляцию. Особое внимание уделяется вентиляции и внутренней отделке. При проектировании городской подземной среды для людей необходимо преодолеть ощущение подземности. Для этого создаются большие, светлые и хорошо освещённые пространства, разного рода световые дворики и террасы.

   ПОДШИ́ПНИК, опора вращающейся части машины или механизма, воспринимающая от них радиальные, осевые и радиально-осевые нагрузки и обеспечивающая свободное вращение поддерживаемых деталей. Подшипник – распространённая деталь машин, механизмов, приборов и других устройств. По принципу работы различают подшипники скольжения, в которых опирающаяся часть (цапфа) вала скользит непосредственно по опорной поверхности, и подшипники качения, в которых между поверхностью вращающейся детали и поверхностью опоры расположены шарики или ролики. Подшипник скольжения может иметь цилиндрическую, коническую или шаровую форму опорной поверхности. Простейшим подшипником скольжения является отверстие, расточенное в корпусе машины. Чаще в отверстие корпуса вставляют вкладыш из другого материала, обычно антифрикционного. Подшипник качения обычно состоит из наружных и внутренних колец, между которыми находятся тела качения (шарики или ролики), удерживаемые сепаратором на определённом постоянном расстоянии одно от другого. Некоторые подшипники (напр., игольчатые) сепаратора не имеют. Подшипник качения – одно из массовых изделий промышленности, насчитывает несколько десятков разновидностей. Изготовление подшипников качения в заводских условиях было начато в Германии в 1883 г. В кон. 20 в. в номенклатуре выпускаемых промышленностью изделий – подшипники с внутренним диаметром от долей миллиметра до 1345 мм и массой от долей грамма до 4000 кг.
   а)

б)

в)

г)

д)

е)

   Подшипники качения:
   а – шарикоподшипник; б – роликоподшипник; в – двухрядный самоустанавливающийся сферический роликоподшипник; г – конический роликоподшипник; д – игольчатый подшипник; е – упорный шарикоподшипник

   ПОДЪЁМНИК, грузоподъёмная машина прерывного (циклического) или непрерывного действия для подъёма и перемещения людей и грузов в специальных кабинах, вагонах, люльках, контейнерах и других устройствах. По способу передачи усилий от привода к грузонесущим устройствам подъёмники разделяют на канатные и цепные (напр., лебёдки), реечные и винтовые (в домкратах), плунжерные и др. Подъёмники имеют, как правило, электрический привод, иногда – гидравлический. Подъёмниками являются, напр., лифты, эскалаторы, патерностеры, фуникулёры.

   ПÓЕЗД, состав из вагонов, с одним или несколькими локомотивами или моторными вагонами, имеющий установленные сигналы. Все поезда разделены на категории: пассажирские, в т. ч. скорые, почтово-багажные, воинские, грузо-пассажирские и т. д.; грузовые – сквозные (следующие до станции назначения без переформирования); участковые (курсируют между определёнными станциями); сборные (составленные из вагонов, пришедших с разных направлений); вывозные и др.; внеочередные – пожарные, восстановительные, снегоочистительные и др.

   ПОЖÁРНАЯ ЛÉСТНИЦА, предназначается для подъёма людей и оборудования на верхние этажи здания для тушения пожара. Пожарные лестницы бывают ручные, автомобильные и стационарные. Ручные пожарные лестницы могут быть складными (высота в рабочем состоянии ок. 3 м), выдвижными (высота ок. 10 м), подвесными (имеют стальной крюк, при помощи которого она подвешивается на подоконник окна, расположенного выше этажа, длина ок. 4 м). Автомобильные пожарные лестницы имеют высоту подъёма 16.30 и 45 м. Стационарные пожарные лестницы укрепляются снаружи зданий. Первая механическая пожарная лестница, смонтированная на автомобиле, появилась в 1907 г.

   Автомобильная пожарная лестница

   ПОЖÁРНАЯ СИГНАЛИЗÁЦИЯ, комплекс технических средств для обнаружения возгорания и оповещения о месте его возникновения. Многие современные здания оборудованы быстродействующими автоматическими противопожарными системами. Их датчики, установленные в нишах, под потолком, при резком повышении температуры в помещении, большой концентрации дыма, при появлении открытого огня тотчас включают сигнал тревоги или систему оповещения о пожаре и приводят в действие водяную или газовую систему пожаротушения, выключают вентиляцию и т. д.

   ПОЖÁРНОЕ СУ́ДНО, предназначается для тушения пожаров на судах и прибрежной территории. На пожарных судах устанавливаются насосы, которые подают воду в стационарные лафетные стволы или в рукавные линии. Насосы приводятся в действие специальными или ходовыми двигателями судна. Лафетные стволы (на судне их может быть от 2 до 8) располагаются обычно на носу, корме и надстройке. По периметру пожарного судна прокладываются трубопроводы оросительной системы, благодаря чему судно может близко подходить к горящим объектам.

   ПОЖÁРНЫЕ МАШИ́НЫ, предназначаются для доставки к месту возгорания пожарных, огнетушащих средств и пожарного оборудования. Различают три вида пожарных машин: основные, специальные и вспомогательные.
   К основным пожарным машинам относятся автоцистерны, насосно-рукавные пожарные машины и автонасосы, насосные станции, газоводные, воздушно-пенные, порошковые, аэродромные и т. п., главным назначением которых является подача огнетушащих средств в очаг пожара. Наиболее распространённый тип основных пожарных машин – автоцистерны. Они содержат до 4000 л воды, а в специальном баке 180 л пенообразователя. По прибытии к месту пожара на землю из машины опускается катушка, на которую намотаны пожарные рукава. Воду в пожарные рукава качает из цистерны пожарный насос. Боевой расчёт автоцистерны состоит из 3–7 человек. При больших пожарах на газовых и нефтяных скважинах используют машины с установками газоводного тушения. В кузове такого автомобиля установлен отработавший свой срок на воздушных трассах реактивный двигатель. В струю его газов добавляют воду. Она мгновенно испаряется, и мощный столб пара, сшибая пламя, обрушивается на огонь и преграждает доступ к нему свежего воздуха.
   К специальным пожарным машинам относят технические, штабные, связные и другие машины, автомобильные пожарные лестницы, которые доставляют к месту возгорания боевой расчёт, специальное оборудование и инструменты, предназначаемые для удаления дыма из помещения, подачи туда воздуха, проведения работ по разборке зданий и завалов, пробивке отверстий в стенах и перекрытиях и т. п.

   Пожарная машина

   Вспомогательные пожарные машины обеспечивают работу пожарной техники (заправку, техническое обслуживание, ремонт). Для этих работ применяются машины общетранспортного назначения (автобусы, заправщики и пр.). Все пожарные машины, чтобы они были лучше заметны, окрашены в красный цвет. Они имеют проблесковые маяки синего цвета и звуковой сигнал. Первая пожарная машина с насосом была сконструирована немецкими инженерами в 1892 г. В России пожарная машина появилась в 1907 г. Она вмещала команду из 8 человек и развивала скорость до 60 км/ч.

   ПОЖÁРНЫЙ ПÓЕЗД, железнодорожный состав, предназначенный для тушения пожаров на железных дорогах, станциях и расположенных вблизи дороги объектах. Включает вагон-насосную станцию, несколько цистерн-водохранилищ и вагон-гараж. Вагон-насосная станция оборудуется на базе пассажирского вагона, где расположено машинное отделение и отделение для личного состава. В машинном отделении находятся пожарные насосы с двигателями внутреннего сгорания или прицепные пожарные мотопомпы и пожарное оборудование. Ёмкость цистерн-водохранилищ – 25–50 мі. В вагоне-гараже размещается пожарная автоцистерна.

   ПОКРЫ́ТИЕ ЗДÁНИЯ, см. в ст. Крыша.

   ПОЛÉЗНЫЕ ИСКОПÁЕМЫЕ, природные минеральные образования земной коры неорганического и органического происхождения, которые могут быть эффективно использованы в сфере материального производства. По физическому состоянию они делятся на твёрдые (угли, сланцы, торф, руды и нерудные ископаемые), жидкие (нефть, подземные воды) и газообразные (газы горючие и инертные). Возникновение полезных ископаемых обусловлено благоприятным сочетанием геологических, физико-химических и физико-географических условий. Полезные ископаемые формировались на всём протяжении истории развития земной коры; вещества, необходимые для образования минералов, поступали в расплавленной магме, в жидких и газообразных растворах из верхней мантии земной коры и земной поверхности. При внедрении в земную кору и остывании магматических расплавов появлялись магматические месторождения полезных ископаемых – различных руд, известняков, гранитов, драгоценных и поделочных камней и т. д. Осадочные полезные ископаемые накапливались на дне древних морей, озёр, рек, болот; среди них выделяют механические осадки – пески, глины, гравий; химические – доломиты, известняки, соли, некоторые руды; биохимические – нефть, горючий газ, уголь, горючие сланцы и др. Россыпи формировались при накоплении в океанических, морских и озёрных месторождениях тяжёлых химически устойчивых ценных минералов – золота, платины, алмазов, а также вольфрамовых, титановых, циркониевых, оловянных, ториевых руд. Месторождения остаточных полезных ископаемых образовались в результате выветривания из поверхности земной коры различных легкоразрушающихся соединений и перераспределения некоторой части минеральной массы. Это месторождения самородной серы, магнезита, тальковых руд, каолина, алюминия (бокситов) и др. Кроме того, под действием высоких давлений и температур в глубоких недрах Земли ранее существовавшие месторождения могут преобразовываться в новые залежи полезных ископаемых. К таким залежам, напр., принадлежит крупнейшее месторождение железных руд – Курская магнитная аномалия в России.
   Полезные ископаемые являются основой для развития энергетики, металлургии, химической промышленности, строительства и т. д. Соответственно все полезные ископаемые условно подразделяют на пять групп. Первая группа – топливно-энергетические минералы (нефть, уголь, природный газ, горючие сланцы, торф, урановые руды). Вторая группа – руды (железная и марганцевая руды, хромиты, бокситы, медные, свинцово-цинковые, никелевые, вольфрамовые, оловянные, сурьмяные руды, руды благородных металлов и др.). Третья группа – горно-химическое сырьё (фосфориты, апатиты, поваренная, калийные и магнезиальные соли, сера и её соединения, борные руды, барит, бром и йодсодержащие растворы). Четвёртая группа – природные строительные материалы, нерудные полезные ископаемые, поделочные, технические и драгоценные камни (мрамор, гранит, известняк, горный хрусталь, кварц, яшма, корунд, гранат, янтарь, алмаз и др.). Пятая группа – гидроминеральные (подземные пресные и минерализованные) воды.
   Полезные ископаемые, заключённые в недрах Земли на территории какой-либо страны (государства), – это её минеральные ресурсы, которые являются основой для развития промышленного производства. Соответственно потенциальные возможности развития экономики большинства стран во многом зависят от запасов полезных ископаемых, размеров их добычи и эффективности использования.

   ПОЛЗУНÓВ Иван Иванович (1728–1766), российский изобретатель первой в России паровой машины. В 1763 г. разработал проект парового двигателя мощностью 1.8 л. с. (1.3 кВт), осуществить который ему не удалось. Руководство не оценило изобретение и потребовало на основании европейского опыта объединить новый двигатель с водяными колёсами. Ползунов спроектировал новую машину с рекордной по тому времени мощностью 32 л. с. (24 кВт). Изобретателю, однако, не довелось увидеть свою машину в действии – за неделю до пробного пуска он скончался.

   Модель паровой машины И. И. Ползунова

   ПОЛИВИНИЛХЛОРИ́Д (ПВХ), высокомолекулярный продукт полимеризации винилхлорида; твёрдое вещество белого цвета. Плотность 1350–1430 кг/мі; выше 100 °C разлагается с выделением HCl. Устойчив к действию влаги, растворов солей, кислот и щелочей, нефтяных углеводородов. Получают радикальной полимеризацией винилхлорида в присутствии инициаторов полимеризации – пероксидов, персульфатов. При небольшом количестве пластификатора (эфиры фталевой или адипиновой кислот) получают жёсткий полимер (винипласт), при значительном количестве пластификатора – мягкий полимер (пластикат). Винипласт прочен, обладает достаточной твёрдостью, легко поддаётся обработке, сваривается и склеивается; обладает хорошими электроизоляционными свойствами, практически не горит, стоек к действию света. Выпускается в виде листов, плит, профилей, используемых для изготовления аппаратуры химических производств, вентиляционных и канализационных труб, строительных деталей, для облицовки полов и стен; из гранул винипласта экструзией или литьём под давлением формуют изделия сложной конфигурации. Вспененный винипласт – отличный звукоизоляционный материал. Пластикат – пластичный материал для изготовления изоляционных лент и оболочек кабеля, шлангов и линолеума, искусственной кожи, получения ПВХ-волокна; гибкие, прозрачные трубки из пластиката применяют в системах переливания крови и в другой медицинской операционной технике. Впервые промышленный синтез полимера был осуществлён в 1930 г. в Германии.

   ПОЛИГРАФИ́ЧЕСКАЯ ПЕЧÁТЬ, совокупность приёмов и способов для множественного воспроизведения на бумаге текстового материала и графических изображений (иллюстраций). В производстве книг, газет, журналов, карт и пр. полиграфической продукции используется гл. обр. классический способ печатания с помощью печатных форм на печатных машинах. На поверхности печатных форм создают (гравированием, травлением или иным способом) т. н. печатающие и пробельные элементы. В результате специальной обработки поверхность печатающих элементов приобретает свойство удерживать наносимую на них типографскую краску, а поверхность пробельных – отталкивать её. При соприкосновении с бумагой окрашенные печатающие элементы оставляют на ней красочный след – оттиск, пробельные – следа не оставляют. Существует 4 основных способа полиграфической печати: высокая печать, глубокая печать, плоская печать, офсетная печать. С сер. 20 в. в полиграфии наряду с классическими способами печатания получают распространение новые способы печати, при которых используются электронные средства для фотонабора, изготовления печатных форм, цветной печати и др., внедряется компьютерный набор, на основе которого создаются настольные издательские системы.

   ПОЛИКÁДРОВОЕ КИНÓ, вид кинематографа, создающего фильмы, при демонстрации которых на экране может быть одновременно несколько отдельных кадров – напр., с летним и зимним пейзажами, зверей на природе и в зоопарке. Кадр фильма, состоящий из нескольких изображений, называется поликадром. Поликадровые фильмы обычно демонстрируют на широкоформатных киноэкранах одним кинопроектором с одной фильмокопии, изготовленной на 70-мм киноплёнке. Число изображений и их расположение в поликадре может быть различным. Напр., основной сюжет фильма разворачивается в центральной части экрана, а дополняющие или поясняющие его эпизоды показывают в кадриках по углам экрана. Если демонстрируются изображения, одинаково важные для фильма или несущие одинаковую смысловую нагрузку, то они могут располагаться рядом или по диагонали. Поликадровые фильмы изготовляют либо с использованием приёма многократного экспонирования (на одну и ту же киноплёнку последовательно снимают разные сюжеты), либо впечатыванием в снятый фильм кадров с других киноплёнок, либо при совместном использовании обоих способов.
   Одним из первых фильмов с включением поликадров был фильм режиссёра Я. А. Протазанова «Драма у телефона» (1914). Из-за малых размеров кадра на 35-мм киноплёнке отдельные изображения получились слишком мелкими, качество было невысоким, и новинка не заинтересовала кинопроизводителей. Лишь в нач. 1960-х гг. с появлением 70-мм киноплёнки и сверхбольших экранов вспомнили о поликадровом кино. В 1960—70-х гг. были созданы фильмы, в которых наряду с обычными использовались и поликадры, напр. «Айболит-66», «Суд сумасшедших», «Война и мир» (все СССР), «Лисы Аляски» (США), «Большой приз» (Франция – США) и др. Ныне включение двух и трёх изображений в один кадр стало достаточно распространённым художественным приёмом для придания большей выразительности той или иной сцене фильма. А использование в процессе кинопроизводства телевизионных и компьютерных технологий открывает кинорежиссёрам практически неограниченные возможности в создании поликадровых фильмов.

   ПОЛИМЕРБЕТÓН (пластбетон), бесцементный бетон, в котором связующим (вяжущим) служит термореактивный синтетический полимер – фурановые, карбамидные, эпоксидные и другие смолы с соответствующими отвердителями. Преимущество перед цементным бетоном – большая прочность (sраст 5—11 МПа), лучшая химическая устойчивость, меньшая хрупкость и водопроницаемость; недостаток – горючесть. По плотности различают сверхтяжёлый (4000 кг/мі), тяжёлый (2200–2400 кг/мі), лёгкий (1600–1800 кг/мі) и сверхлёгкий (400–500 кг/мі) полимербетон. При изготовлении полимербетона сначала тщательно перемешивают смесь связующего с наполнителями (т. н. мастику), которую затем смешивают в бетоносмесителе с заполнителем. Готовый полимербетон складывают в опалубку или форму и уплотняют вибромашинами. Твердение полимербетона происходит в естественных условиях за 20–60 суток или при сухом подогреве при 60–90 °C за 15–25 суток. Полимербетон широко используется как коррозионностойкий электроизолирующий конструкционный материал для производства электролизных ванн, полов производственных зданий, покрытий мостов, дорог и т. п.

   ПОЛИРОВÁНИЕ, см. в ст. Абразивная обработка.

   ПОЛИСТИРÓЛ, синтетический полимер, продукт полимеризации стирола; твёрдое стеклообразное вещество. Хороший диэлектрик, прочность на растяжение 40–50 МПа, устойчив к действию растворов кислот и щелочей, обладает низким влагопоглощением, хорошо окрашивается и склеивается с другими пластиками; недостатки – хрупкость, невысокая теплостойкость. Сополимеризация с другими полимерами увеличивает прочность и ударную вязкость полистирола, повышает его термо – и светостойкость. Изделия из полистирола изготовляют литьём под давлением и экструзией при температуре 200–230 °C, для прочности иногда добавляя различные резаные волокна по технологии изготовления композиционных материалов. Полистирол, ударопрочный сополимер с бутадиеном и тройной сополимер с акрилонитрилом и бутадиеном (АБС-пластик) – электроизоляционные материалы (в виде нитей, плёнок или пеноматериалов) в электротехнических и радиотехнических устройствах, конструкционные и отделочные материалы (вместо дерева и металла) при изготовлении корпусов приборов, аппаратов, крупных деталей салонов автомобилей, бытовых и промышленных холодильников, потребительских товаров (мебели, чемоданов, осветительной арматуры, спортинвентаря, авторучек, игрушек).

   ПОЛУЗАПРУ́ДА, то же, что буна.

   ПОЛУПРОВОДНИКÓВЫЕ ПРИБÓРЫ, электронные приборы, действие которых основано на электронных процессах в полупроводниках. Основой полупроводниковых приборов являются электронно-дырочные переходы – область на границе между полупроводниками с р – и n – проводимостью. Служат для генерирования, усиления и преобразования (по роду тока, частоте и т. д.) электрических колебаний (полупроводниковый диод, транзистор, тиристор), преобразования сигналов одного вида в другой (оптрон, фоторезистор, фотодиод, фототранзистор и др.), одних видов энергии в другие (термоэлемент, термоэлектрический генератор, солнечная батарея и др.), а также для преобразования изображений, измерения электрических величин (магнитоэлектрические приборы, напр. измерительный преобразователь) и механических величин (пьезоэлектрические и тензометрические приборы, реагирующие на давление или механическое смещение) и др. Особый класс полупроводниковых приборов – полупроводниковые интегральные схемы, представляющие собой законченные электронные устройства в виде единого блока (пластинки) из кремния, германия и других элементов, на котором методами полупроводниковой технологии образованы зоны, выполняющие функции активных и пассивных элементов (диодов, транзисторов, резисторов, конденсаторов и т. д.).
   Полупроводниковые приборы выпускают в металлокерамических или пластмассовых корпусах, защищающих приборы от внешних воздействий. Достоинствами полупроводниковых приборов по сравнению с электронными лампами являются малые габаритные размеры, масса, потребляемая электрическая мощность и высокая надёжность, а недостатком – низкая радиационная стойкость.

   ПОЛУПРОВОДНИКÓВЫЙ ДИÓД, полупроводниковый прибор на основе полупроводникового кристалла с двумя электродами, обладающий односторонней проводимостью. К полупроводниковым диодам относят обширную группу приборов с р – n – переходом, контактом металл-полупроводник и др. Изготавливаются на основе полупроводникового кристалла. Один из основных современных электронных приборов.
   Различают: выпрямительные диоды, импульсные диоды, стабилитроны, диоды СВЧ. Среди оптоэлектронных полупроводниковых диодов выделяют фотодиоды, светоизлучающие диоды и полупроводниковые квантовые генераторы. От своих электровакуумных аналогов, напр. кенотрона, газоразрядного стабилитрона, газоразрядного индикатора, полупроводниковые диоды отличаются большей надёжностью и долговечностью, значительно меньшими размерами, лучшими техническими характеристиками, меньшей стоимостью.

Структурная схема полупроводникового диода с р – n – переходом:
1 – кристалл; 2 – выводы (токоподводы); 3 – электроды; 4 – плоскость р – n– перехода

   Внешний вид полупроводниковых диодов

   «ПОЛЯРÓИД» («Полароид»), см. в ст. Фотографический аппарат.

   ПОПЕРÉЧНАЯ ДÁМБА, то же, что буна.

   ПОПÓВ Александр Степанович (1859–1905/06), российский учёный в области электротехники, изобретатель радио. Одним из первых применил электромагнитные волны для радиосвязи. Построил первый в мире радиоприёмник – «прибор для обнаружения и регистрации электрических колебаний».

А. С. Попов

В качестве источника электромагнитных колебаний был использован вибратор Г. Герца. 7 мая 1895 г. на заседании Физического отделения Русского физико-химического общества сообщил о своём изобретении и впервые продемонстрировал работу приёмника. Этот день считается днём рождения радио. В 1896 г. Попов продемонстрировал на более совершенной аппаратуре передачу и приём сигналов на расстоянии 250 м: с помощью азбуки Морзе передал первую радиограмму, состоящую из одного слова: «Герц». Уже в 1900 г. приборы радиосвязи Попова были применены при спасении броненосца «Генерал-адмирал Апраксин», потерпевшего аварию у о. Гогланд.

   Радиоприёмник А. С. Попова

   ПОРÓГОВЫЙ ЭЛЕМÉНТ, устройство в автоматике, вычислительной технике и др., на выходе которого сигнал появляется только тогда, когда воздействие входного сигнала превышает некоторый уровень, называемый порогом срабатывания. Предназначен для сравнения значений переменных величин (сигналов) с заданной величиной (сигналом). Пороговый элемент, осуществляющий сравнение двух сигналов, подаваемых на вход, называют нуль-органом. Примером порогового элемента может служить термореле холодильника, которое включает электродвигатель холодильного агрегата, когда температура в камере холодильника превышает заданное значение, и выключает электродвигатель, если температура в камере опустилась ниже заданного уровня.

   ПОРОШКÓВАЯ МЕТАЛЛУ́РГИ́Я, отрасль науки и техники, занимающаяся получением порошков металлов, сплавов и бескислородных соединений, а также материалов и изделий на их основе. Получение кислородных соединений типа оксидов – это область керамического производства, хотя некоторые из оксидных материалов (ферриты, ядерное топливо, режущие композиции) находятся между порошковой металлургией и керамикой. Керамическое производство и порошковая металлургия – разновидности порошковой технологии, которая распространена довольно широко (производство удобрений, лекарств, пищевых продуктов; транспорт и хранение сыпучих материалов и др.).
   Впервые с порошковой технологией человек столкнулся при обжиге глины в эпоху неолита (15 тыс. лет назад). Первые находки кричного железа (продуктов ковки спекшейся после восстановления железной руды), датируемые 15 в. до н. э., свидетельствуют о зарождении технологии порошковой металлургии. Порошки золота, меди и бронзы применяли как краски и использовали в декоративных целях в керамике и живописи, а также для украшения лица. Некоторые древнейшие манускрипты (рукописи) были раскрашены золотом. Найденные при раскопках предметы быта и орудия труда египтян изготовлены из железа и относятся к 3000 г. до н. э., а знаменитый памятник Индии – железная колонна в г. Дели – выполнен из очень чистого железа, весит ок. 6.5 т, имеет высоту 7.3 м при диаметре у основания 0.42 м и относится к нач. 5 в. Известно, что до нач. 19 в. не было способов расплавления чистого железа и литья изделий из него. Получали это железо следующим образом. Сначала в горнах при температуре ок. 1000 °C восстановлением окисленной железной руды углём получали крицу (губку), которую затем многократно проковывали в нагретом состоянии, заключая процесс нагревом изделий в горне (для уменьшения пористости). На территории нашей страны железо впервые получено из руд в 1400 г. до н. э. Исследования археологов показали, что в Киевской Руси из крицы производили различные предметы: оружие, изделия бытового назначения и др. Рождение порошковой металлургии датируют 1827 г., когда в «Горном журнале» была опубликована статья «Об очищении и обработке сырой платины». В дальнейшем с применением методов порошковой металлургии были изготовлены платиновые монеты на сумму более 4 млн. царских рублей.
   Типовая технологическая схема производства заготовок и изделий методом порошковой металлургии включает четыре основные операции: получение порошка исходного материала, формование заготовки из него и её спекание, окончательную обработку (регулирование структуры, калибрование, механическую и химико-термическую обработку). Каждая из указанных операций имеет большое значение для формирования всех свойств будущего изделия. Возможные отклонения от приведённой типовой технологической схемы могут выражаться в совмещении операций формования и спекания при горячем прессовании, в спекании свободно насыпанного порошка (при отсутствии формования заготовки из порошка), в отсутствии какой-либо обработки после спекания и др. Производство порошка – первая технологическая операция метода порошковой металлургии. Для получения порошка применяют как физико-химические, так и механические методы. При использовании первого метода получаемый порошок по химическому составу существенно отличается от исходного сырья. Второй метод обеспечивает превращение сырья в порошок без заметного изменения химического состава. Формование – технологическая операция, в результате которой из металлического порошка образуется порошковая формовка – изделие, имеющее заданную форму, размеры и плотность. Спеканием порошковой формовки называют её нагрев и выдержку при температуре ниже точки плавления основного компонента с целью обеспечения заданных механических и физико-химических свойств изделия. Основные достоинства порошковой металлургии как метода изготовления материалов и изделий – это возможность существенного снижения отходов за счёт производства изделий с размерами, близкими к заданным, исключение из технологического цикла последующей обработки изделия резанием. Коэффициент использования металла на 1 кг готовой продукции при использовании порошковой металлургии составляет 95–97, при литье 90, штамповке 75–85, обработке резанием 40–50. Кроме того, методы порошковой металлургии позволяют изготавливать материалы, которые традиционными способами получить практически не удаётся, напр. пористые материалы, многие антифрикционные, фрикционные, жаропрочные, инструментальные композиции, материалы со специальными физическими свойствами и др.

   ПОРТ в вычислительной технике, электронное устройство, служащее для передачи данных между компьютером и периферийными устройствами (клавиатурой, «мышью», принтером, сканером и др.). Последовательный порт предназначен для поразрядной передачи данных по небольшому числу проводов. Применяется для подключения к компьютеру «мыши», модема, другого компьютера, некоторых звуковых устройств и др. Параллельный порт предназначен для одновременной передачи всех разрядов данных. Применяется для подключения принтера, другого компьютера и т. д.

   ПОРТ, участок берега моря, озера, реки и прилегающая водная поверхность, оборудованные для стоянки и обслуживания судов. Порт – это, как правило, крупный водно-транспортный комплекс, осуществляющий приёмку, накопление, хранение и сортировку грузов на складах перед их отправкой, обеспечивающий благоприятные условия движения и отстоя судов на подходах к порту и его акватории, выполнения перегрузочных операций, снабжения судов топливом, горюче-смазочными материалами, водой, продуктами питания и т. п., а также обслуживания пассажиров и проведения санитарно-карантинных мероприятий. Порты классифицируются по назначению, по районам плавания обслуживаемых судов, по тоннажу и осадке обслуживаемых судов, по географическому положению, по навигационным условиям судоходства, по роли в международном и внутреннем грузообороте, по объёму и структуре грузооборота и технической оснащённости, по характеру и полноте оказываемых услуг.
   По назначению различают: порты общего назначения, перегружающие разнообразные грузы и осуществляющие пассажирские операции (Санкт-Петербург, Владивосток, Лондон, Марсель, Шанхай, Нью-Йорк); специализированные порты, осуществляющие отправку и приём грузов одной категории или только пассажирские операции (лесной – Архангельск, пассажирский – Сочи); промышленные порты, обслуживающие крупные промышленные предприятия и служащие для ввоза используемого сырья и вывоза готовой продукции; промысловые рыбные порты, обслуживающие суда рыбопромыслового, зверобойного и краболовного флота (порты Мурманск, Калининград, Находка); военные порты, предназначенные для базирования и обслуживания судов ВМФ. По району плавания порты подразделяются на морские, речные, озёрные и водохранилищные. По тоннажу и осадке обслуживаемых судов делятся на порты-распределители грузопотока и порты 1.2 и 3-го класса. Порты-распределители принимают суда с осадкой 20 м и более. Из этих портов грузы направляются в порты других классов на судах меньшей грузоподъёмности (напр., порт в заливе Бантри в Ирландии, принимающий супертанкеры). Порты 1-го класса способны принимать у береговых причалов танкеры грузоподъёмностью от 40 до 250 тыс. т, контейнеровозы грузоподъёмностью до 40 тыс. т и другие суда с осадкой до 20 м. Порты 2-го класса принимают танкеры грузоподъёмностью до 40 тыс. т и другие суда с осадкой до 12 м. Порты 3-го класса принимают суда с осадкой до 9 м.
   По географическому положению порты делятся на порты на открытом берегу (напр., порт Туaпсе), порты в естественных бухтах и гаванях (Владивосток), устьевые порты (Архангельск), внутренние порты (на реках и каналах вдали от устья), лагунные порты, островные порты. По навигационным условиям судоходства различают незамерзающие, замерзающие, подверженные действию приливов и отливов (приливные) и неприливные. При амплитуде колебаний уровня воды в 5 м и более портовые бассейны отделяются от моря шлюзами для поддержания уровня воды постоянным (напр., порты Франции и Англии).
   По роли в мировом и внутреннем грузообороте порты делятся на мировые, международные, осуществляющие перевозку грузопотоков между соседними странами, и внутригосударственные, осуществляющие перевозки между территориальными районами государства (каботаж). По характеру и полноте оказываемых судам услуг порты делятся на три группы: оказывающие все виды услуг (при числе обрабатываемых судов не менее 800 в год и грузообороте не менее 6 млн. т); оказывающие частичные услуги судам (при количестве судов от 600 до 800 в год и грузообороте 1.5–6 млн. т); прочие порты.

   Порт

   В мире функционирует ок. 7 тыс. портов, в т. ч. в Японии – 1060, во Франции – 300, в Италии – 140; 36 портов мира могут принимать суда водоизмещением 200–250 тыс. т и с осадкой до 18 м и 15 портов – суда водоизмещением 300 тыс. т и более и с осадкой до 28 м. Крупнейшие порты мира (грузооборот в млн. т в 2000 г.): Сингапур (326), Роттердам (Нидерланды, 323), Шанхай (Китай, 166).
   Общими элементами для всех портов являются: водные подходы, оборудованные знаками судоходной обстановки, – естественные или искусственные в виде каналов с требуемой глубиной; акватории порта – прилегающая к порту водная поверхность, состоящая из внешних рейдов и внутренней акватории. Внешние рейды располагаются за пределами оградительных сооружений и служат для отстоя судов или выполнения рейдовых перегрузочных операций. Внешние рейды оборудуются причальными бочками, устанавливаемыми на мёртвых якорях. Внутренняя акватория – водная поверхность порта, защищаемая молами и волноломами (мол – защитное сооружение, примыкающее к берегу; волнолом не соединяется с берегом). К внутренней акватории относятся внутренние рейды для судов, ожидающих свободного причала, или для отстоя судов во время шторма, оперативная акватория и внутренний судовой ход. Оперативная акватория включает часть внутренней акватории, непосредственно примыкающую к причальным сооружениям – набережным и пирсам. Набережные сооружаются вдоль портовой территории, пирсы – под углом к территории (обе стороны пирса используются для приёма судов). В состав внутренней акватории входит также акватория естественных гаваней, портовых бассейнов, образованных системой пирсов, а также искусственных ковшей, созданных путём выемки берега. При больших приливах и отливах бассейны и ковши отделяются от внешней акватории шлюзами, образуя портовые доки, в которых уровень воды поддерживается постоянным. Размер внутренней акватории обеспечивает беспрепятственное прохождение самых больших судов.
   Территория порта – береговая часть, на которой располагаются комплексы перегрузочных механизмов, грузовые склады, склады снабжения, ремонтные мастерские, дороги, инженерные коммуникации, здания и сооружения. На территории порта могут располагаться сортировочные железнодорожные станции и парки вагонов. Сухопутные подходы включают сооружения различных видов транспорта – железнодорожного, автомобильного, трубопроводного, образующих в порту транспортный узел. В границах порта размещают бункеровочные базы для обеспечения судов топливом и маслом, базы служебного и аварийно-спасательного флота, судоремонтные предприятия с причалами и доками. Часто вблизи территории порта располагают промышленные предприятия, пользующиеся услугами порта. В таком случае порт и промышленное предприятие образуют транспортно-промышленный комплекс.

   ПОРШНЕВÓЙ АВИАЦИÓННЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, традиционно принятое в авиации название поршневого двигателя внутреннего сгорания для привода воздушного и несущего винтов. В отличие от двигателей, устанавливаемых на автомобилях, тепловозах и др. наземных транспортных средствах, авиационные поршневые двигатели имеют большее число цилиндров (от 5 до 24), меньшую массу, лучшие экономические характеристики, способны работать в перевёрнутом состоянии и обладают большей надёжностью. Авиационные двигатели имеют воздушное или водяное охлаждение, способ охлаждения определяет конструкцию двигателя. В двигателях с жидкостным охлаждением цилиндры объединяют по 4–6 шт. в блоки (ряды), они имеют общую рубашку, внутри которой циркулирует охлаждающая жидкость. В одном двигателе может быть 2.4 или 6 блоков, размещаемых вдоль оси двигателя. В двигателях с воздушным охлаждением цилиндры размещают в плоскости, перпендикулярной оси двигателя, по 5–9 шт.; вместе эти цилиндры напоминают звезду или ромашку. У мощных двигателей могло быть до 4 звёзд (до 20–24 цилиндров). Цилиндры охлаждаются потоком встречного воздуха, для более эффективного охлаждения наружная поверхность корпусов цилиндров делается ребристой.
   С появлением в 1950-х гг. воздушно-реактивных двигателей поршневые двигатели утратили доминирующее значение в авиации. Ныне их устанавливают лишь на легкомоторных спортивных, учебных, санитарных самолётах, на лёгких вертолётах, аэросанях и мотопланёрах.

   Поршневой авиационный двигатель

   ПОСЛÉДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНÉНИЕ, см. в ст. Электрическая цепь.

   ПОСТОЯ́ННЫЙ ТОК, электрический ток, не изменяющийся во времени ни по силе, ни по направлению. Постоянный ток возникает под действием постоянного напряжения и может существовать лишь в замкнутой цепи; во всех сечениях неразветвлённой цепи сила постоянного тока одинакова. В реальных устройствах сила тока в соответствии с законом Ома изменяется при изменении нагрузки, поэтому в технике устройствами постоянного тока принято считать такие устройства, в которых ток не меняет своего направления, но может меняться по величине. Источниками постоянного тока большой мощности являются электромашинные генераторы; постоянный ток получают также выпрямлением переменного.
   Источниками постоянного тока небольшой мощности служат гальванические элементы, термоэлементы, фотоэлементы, которые могут быть сгруппированы в батареи (в т. ч. солнечные батареи), и электромашины малой мощности. Вторичными, предварительно заряжаемыми источниками постоянного тока служат аккумуляторы. Постоянный ток используется в различных отраслях промышленности, напр. в электрометаллургии, в тяговых электродвигателях на транспорте, в электроприводах, когда необходимо плавно менять скорость в широких пределах, а также в различных устройствах связи, автоматики, сигнализации и телемеханики. Перспективно использование постоянного тока высокого напряжения при передаче электроэнергии практически без потерь по сверхпроводящим линиям.

   ПÓЧТА (почтовая связь), один из самых древних видов связи, представляющий собой единый производственно-технологический комплекс технических и транспортных средств, обеспечивающий приём, обработку, перевозку, доставку (вручение) почтовых отправлений, а также осуществление почтовых переводов. Опуская письма или открытки в почтовый ящик, сдавая в почтовом отделении посылки, бандероли или денежные переводы, мы обычно не задумываемся о сложном пути, по которому пройдёт наше отправление до адресата в любом пункте России или мира. Операторы почтовой связи (организации, предоставляющие почтовые услуги) обязаны: пересылать письменную корреспонденцию в контрольные сроки, обеспечить сохранность принятых отправлений и денежных средств, сохранность тайны связи. Любое почтовое отправление проходит через несколько пунктов обработки для его подготовки к пересылке и доставке (происходит сортировка по адресам, выбираются маршруты транспортировки, а затем доставки адресату). Почта охватывает весь мир, и доставка любого отправления определяется слаженными действиями всех операторов, поэтому область почтовой связи во всех странах контролируется государством. Несмотря на развитие телефонии и телеграфии, вызвавших падение эпистолярного жанра и появление электронной почты, пересылка обычных писем и открыток остаётся актуальной.
   Почтовые услуги весьма трудоёмки, плохо поддаются автоматизации, требуют участия многих работников и поэтому малоприбыльны, в то же время нельзя поднимать цену на некоторые почтовые услуги, они должны быть доступны каждому гражданину. На территории Российской Федерации всем гражданам по доступным ценам предоставляются услуги почтовой связи для удовлетворения нужд населения в обмене письменной корреспонденцией.

   ПОЧТÓВАЯ ТÉХНИКА, устройства и транспортные средства, используемые в почтовой связи при приёме, сборе и выдаче, обработке (сортировке и подготовке), перевозке и доставке по адресу почтовых отправлений. Наиболее массовые и известные оконечные устройства в почтовой цепи – почтовые ящики для сбора корреспонденции и выемки её работником почты для доставки в почтовое отделение и абонентские почтовые ящики. Собранные письма сортируются по адресам доставки (сортировка производится в несколько этапов в различных пунктах на всём пути следования письма), при больших объёмах применяют автоматические письмосортирующие машины (опознающие адрес с помощью телевизионной системы и средств вычислительной техники), для перевозки писем в специальных мешках, контейнерах применяют почтовые автомобили (отличительный знак – белая диагональная полоса), катера, аэросани, почтовые железнодорожные вагоны (кроме транспортировки, возможен сбор и первичная сортировка отправлений), объединяемые при необходимости в почтовые поезда, самолёты, морские и речные суда. Для облегчения труда работников организаций почтовой связи применяют различные транспортёры, краны, облегчающие перемещение грузов, их погрузку, разгрузку. Гашение знаков почтовой оплаты производится с помощью специальных приспособлений, штемпелевальных машин; франкировальные машины наносят на письменную корреспонденцию государственные знаки почтовой оплаты, подтверждающие оплату услуг почтовой связи, дату приёма корреспонденции. Машины для разборки писем по габаритам, различные пачкообвязочные и мешкозашивочные машины помогают производить упаковку почтовых отправлений. Наиболее трудно автоматизировать труд по доставке почты к абонентам (одно из предложений – съёмные блоки абонентских почтовых ящиков, которые наполняются в почтовых отделениях и развозятся по местам их установки).

   ПРЕДВАРИ́ТЕЛЬНО НАПРЯЖЁННЫЕ КОНСТРУ́КЦИИ, см. в ст. Железобетонные конструкции.

   ПРЕДОХРАНИ́ТЕЛЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, устройство для защиты электрической сети от больших токов, возникающих при коротком замыкании или больших перегрузках. Такие токи могут повредить электросчётчик, изоляцию проводов и привести к пожару. Наиболее часто употребляются плавкие предохранители, в которых ток проходит через проволочку из легкоплавкого металла (плавкую вставку), рассчитанную на определённый ток. При токе выше допустимого проволочка расплавляется, и электрическая цепь размыкается. Иногда предохранители в виде плавкой вставки устанавливаются в штепсельных розетках. Более удобны в использовании автоматические предохранители многократного действия, в которых имеется реле, срабатывающее при определённом токе и разъединяющее контакты. Для установки на электрическом щитке такие предохранители снабжены цоколем с резьбой; включаются и выключаются нажатием кнопки. В радиоприёмниках, магнитофонах, телевизорах и других электронных и электробытовых приборах обычно устанавливаются плавкие предохранители в виде тонких проволочек, заключённых в стеклянные трубочки. При замене такого предохранителя необходимо следить, чтобы ток, указанный на его корпусе, соответствовал инструкции, приложенной к прибору.

   ПРЕОБРАЗОВÁТЕЛЬНАЯ ТÉХНИКА, совокупность устройств для преобразования электрического тока, напряжения, частоты, фазы; раздел электротехники, предметом которого является разработка способов и средств для таких преобразований. Устройства преобразовательной техники изменяют величину напряжения и тока (трансформаторы электрические), преобразуют переменный ток в постоянный (выпрямители электрические) и постоянный ток в переменный (инверторы), изменяют частоту (преобразователи частоты), изменяют число фаз переменного тока (расщепители фаз), изменяют величину постоянного напряжения (регуляторы и преобразователи постоянного напряжения). К этим устройствам также относятся коммутационные аппараты. Различают преобразователи электромашинные и статические. К первым традиционно относят трансформаторы и электромашинные преобразователи частоты, расщепители фаз, ко вторым – гл. обр. вентильные преобразовательные устройства: выпрямители, инверторы, электронные и электромагнитные преобразователи частоты, регуляторы напряжения.

   ПРЕСС, машина статического (неударного) действия, применяемая для обработки различных материалов давлением. Принцип действия пресса основан на формообразовании изделия путём его деформации в инструменте, подвижная (верхняя) часть которого закрепляется в траверсе станины, а нижняя – на столе. Формообразование происходит при сдавливании заготовки, находящейся между подвижной и неподвижной частями инструмента. По типу привода механизмов различают гидравлические, механические (кривошипные, винтовые, фрикционные) и гидромеханические прессы. Самые мощные прессы – гидравлические, наиболее крупные из которых развивают усилие до 750 МН. Наибольшее распространение прессы получили в металлообработке, где они используются для ковки, штамповки, прессования (выдавливания), запрессовки деталей (пальцев, втулок, колец), а также при испытании материалов на прочность. Кроме того, прессы широко применяют для получения изделий из пластмасс, резины; брикетирования пищевых и сельскохозяйственных продуктов и т. д. Мощные прессы с усилием до 500 МН используют в производстве алмазов. Первые прессы с ручным приводом появились в 15–16 вв. в различных областях деятельности, напр. в виноделии для отжима винограда, в переплётном деле. С 17 в. прессы применялись для чеканки монет и медалей, позже при изготовлении штампов.

   ПРЕЦИЗИÓННЫЕ СПЛÁВЫ, металлические сплавы с особыми физическими свойствами или редким сочетанием свойств; отличаются точностью химического состава, отсутствием примесей, тщательностью изготовления и обработки. Большинство из них создано на основе сплавов Fе, Ni, Co, Cu, Nb с особыми магнитными, электрическими, упругими и другими свойствами, напр. магнитомягкие (пермаллой, пермендюр, перминвар, феррит-никель) и магнитотвёрдые (альни, манганин, виккалой) сплавы, сплавы с заданными электрическими (алюмель, копель, хромель), тепловыми (ковар, платинит) и упругими свойствами, сверхпроводники (сплавы Nb с Zr и Ti, Mo с Tc и Re и др.).
   Технология получения прецизионных сплавов специфична и во многом отличается от общепринятой металлургической технологии. Чистота сплавов (отсутствие примесей и вредных включений) обеспечивается подбором шихты, плавкой в специальных средах (напр., в водороде), использованием электронно-лучевого, плазменного, зонного переплавов для получения особо чистых сплавов. Чтобы исключить окисление компонентов сплава, проводят горячую обработку слитков в вакууме или инертной атмосфере, а для облегчения последующей обработки создают условия направленной кристаллизации. Нужные физические свойства сплавов получают термической (в среде водорода или в вакууме), термомеханической или термомагнитной обработкой. Технология изготовления некоторых сплавов сродни технологии получения композиционных материалов. Выпускают прецизионные сплавы в виде лент (в т. ч. толщиной до 1.5 мкм), проволоки, труб, прутков, профилей. Применяются для изготовления точных приборов, эталонов мер длины, камертонов, датчиков преобразователей энергии, резисторов, сердечников магнитов, магнитных проводов и экранов, элементов памяти и т. д.

   ПРИБÓР, 1) обобщающее название большой группы устройств, предназначенных для измерений, регистрации, вычислений, учёта и т. п., применяемых в системах регулирования, управления, защиты и др., а также используемых для выполнения отдельных операций.
   2) Специальные приспособления к станкам, машинам, установкам, устройствам, в которых они выполняют определённые функции (операции), напр. прицельный прибор орудия.
   3) Набор принадлежностей, используемых в какой-либо установке, конструкции (печной прибор, осветительный прибор и др.).
   4) Учебно-наглядное пособие, служащее для демонстрации каких-либо закономерностей (физический прибор, химический прибор).

   ПРИБÓР НОЧНÓГО ВИ́ДЕНИЯ, служит для обнаружения и наблюдения объектов в темноте, используя их собственное или отражённое от них тепловое излучение. Работа всех приборов ночного видения заключается в получении изображения в инфракрасных (ИК) лучах с использованием специальной оптики, напр. линз из парафина. Практически любой прибор ночного видения состоит из двух основных частей: излучателя и приёмника ИК-излучения. Излучатель, подобно электрическому фонарику, освещает наблюдаемый предмет. При этом ИК-лучи, отражаясь от предмета в точном соответствии с формой и свойствами его поверхности, образуют невидимый световой портрет этого предмета. В приёмнике световая картинка с помощью электронно-оптического преобразователя превращается в видимое глазом изображение. Если собственное ИК-излучение объекта наблюдения достаточно для визуализации его изображения, излучатель не включают. Конструктивно приборы ночного видения оформляются в виде бинокля, прицела к различным видам оружия, фото – и видеокамеры. Питание приборы ночного видения получают от аккумуляторов. Основное применение приборов ночного видения в военной и разведывательной аппаратуре, незаменимы они на судах, в автомобилях при движении в темноте, тумане, в условиях плохой видимости.

   ПРИ́ВОД МАШИ́Н, силовое устройство, сообщающее машине энергию, необходимую для работы. В привод обычно входит источник энергии, передаточный механизм и органы управления. Источником энергии может быть мускульная сила (животного или человека), механическое устройство (напр., пружинный или гиревой механизм) либо двигатель (тепловой, электрический, пневматический, гидравлический и др.). Используют и нетрадиционные источники (солнечные батареи, энергию ветра), которые перспективны как источники, не загрязняющие окружающую среду. Привод встраивается в стационарные машины (станки, прокатные станы и другое оборудование); устанавливается на движущихся рабочих машинах; применяется на различных транспортных средствах (автомобили, локомотивы и т. п.). В качестве стационарного наиболее часто используется электропривод, в котором источником механической энергии является электродвигатель. На передвижных рабочих и транспортных машинах преимущественно применяют тепловые двигатели с непосредственной механической и электрической передачей. Ведущая роль принадлежит двигателям внутреннего сгорания, которые устанавливают на автомобилях, тепловозах, судах; газовым турбинам – на самолётах, газотурбовозах; ядерным силовым установкам – на ледоколах, подводных лодках. Электропривод получил широкое применение и в коммунальных бытовых машинах (швейных, кухонных, стиральных), инструменте (рубанки, дрели). Распространены также гидравлический и пневматический приводы (напр., в ручных машинах), где источником энергии является жидкость под давлением или подаваемый компрессором сжатый воздух. Объединение электрического привода с машиной позволило создать станки-автоматы, а затем автоматические линии. Автоматизация управления приводом машин позволяет осуществлять регулирование скорости по заданной программе, перераспределение нагрузки, дистанционное включение и отключение, точную остановку или реверсирование движения. Автоматизация привода увеличивает надёжность, повышает производительность работы машин в целом, улучшает условия труда.

   ПРИЁМНАЯ ТЕЛЕВИЗИÓННАЯ ТРУ́БКА, устаревшее названиекинескопа.

   ПРИ́ИСК, горнодобывающее предприятие, производящее разработку россыпных месторождений золота, платины, олова, драгоценных камней. В нач. 19 в. в России прииском называли территории, где группа старателей разрабатывала небольшое россыпное месторождение или его участок. К кон. 30-х гг. в стране действовало несколько сотен таких приисков (государственных, частных, организованных группой старателей). По мере создания специальных технических средств и расширения масштабов горных работ прииски преобразовывались в горнодобывающие предприятия. Многие важные работы на приисках выполняются механизированным способом с помощью драг, экскаваторов, бульдозеров, скреперов, промывочных и обогатительных установок. На таких приисках перерабатывается до нескольких десятков миллионов кубометров горной массы. Обычно в состав прииска входят 5–6 эксплуатационных участков (часто называемых карьерами). Предприятия, разрабатывающие месторождения редких металлов и янтаря, как правило, приисками не называются.

   Прииск. 19 в.

   ПРИЛИ́ВНАЯ ЭЛЕКТРОСТÁНЦИЯ (ПЭС), гидроэлектрическая станция, использующая энергию морских приливов и отливов для вращения гидравлических турбин. Наибольшая высота приливов – 18 м – наблюдается у берегов Канады; в России на северных морях (Белом, Охотском) высота приливов достигает 10–13 м. Для ПЭС с помощью специально построенной плотины отгораживают часть моря (как правило, залив), чтобы во время прилива и отлива создавался перепад уровней (напор) воды в отгороженном водоёме и открытом море. При одном водоёме и нормальном (полусуточном) цикле приливов и отливов станция может вырабатывать электрический ток непрерывно в течение 4–5 ч четырежды в сутки, с перерывами 1–2 ч (такая станция называется однобассейновой двустороннего действия). Для выравнивания режима работы водоём можно разделить плотинами на 2 или 3 бассейна, в одном из которых можно поддерживать уровень полной воды, в другом – малой воды, третий бассейн использовать как резервный.
   На ПЭС устанавливают горизонтальные (капсульные) гидроагрегаты, которые могут работать (с относительно высоким кпд) как в генераторном, так и в насосном режиме, т. е. вырабатывать ток или качать воду. ПЭС могут быть использованы в энергосистеме как электростанции, покрывающие дефицит мощности системы в период наибольшего потребления. При этом в насосном режиме гидроагрегаты либо подкачивают воду в бассейн выше уровня прилива, либо откачивают из бассейна ниже уровня отлива и таким образом аккумулируют энергию до того момента, когда в энергосистеме наступит пик нагрузки. Главный недостаток приливных электростанций – они дают электроэнергию не тогда, когда она требуется потребителю, а в зависимости от приливов и отливов; кроме того, стоимость приливной гидроэлектростанции почти в 2.5 раза превышает стоимость обычной ГЭС такой же мощности.
   Первая в мире крупная приливная электростанция мощностью 240 МВт построена в 1966 г. во Франции, в устье р. Ранс на берегу Атлантического океана (пролива Ла-Манш), в 1983 г. введена в строй приливная электростанция мощностью 20 МВт в Канаде. Первая в России Кислогубская опытно-промышленная приливная электростанция на побережье Баренцева моря мощностью 800 кВт была введена в эксплуатацию в декабре 1968 г.

   ПРИ́НТЕР, электромеханическое устройство для вывода информации из ЭВМ на бумагу. Принтеры бывают монохромные и цветные, ударного и безударного действия. Последовательные принтеры выводят на бумаге символ за символом, строчные – сразу всю строку, а страничные формируют целиком страницу. В зависимости от технологии печати различают матричные, струйные, лазерные, светодиодные, сублимационные принтеры.
   Матричные принтеры в 1970—80-x гг. были наиболее распространёнными принтерами в компьютерной технике. Последовательные ударные матричные печатающие устройства оснащены печатающей головкой с вертикальным рядом (или двумя рядами) игл или тонких стерженьков. Головка может иметь 9.18 или 24 иголки. Головка движется вдоль печатаемой строки, и в нужный момент иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, формируя последовательно символ за символом. В таких принтерах можно использовать как форматную, так и рулонную бумагу. Существуют модели принтеров как с широкой (формат A3), так и с узкой (формат А4) кареткой. Последовательные матричные принтеры дают невысокое качество печати, сильно шумят при работе и малопроизводительны. Более высокую производительность обеспечивают строчные и страничные матричные принтеры. Вместо точечно-матричных головок они используют цилиндры с большим количеством игл, при этом достигается скорость печати порядка 1500 строк в минуту. С 1990-х гг. матричные печатающие устройства начинают вытесняться струйными и лазерными принтерами.
   Струйные принтеры относятся к безударным печатающим устройствам. В них изображение формируется микрокаплями специальных чернил, выбрасываемых на бумагу через сопла печатающей головки. Количество сопел у разных моделей принтеров обычно варьируется от 12 до 256. В отличие от матричных принтеров, струйные работают с гораздо меньшим шумом и обеспечивают лучшее качество печати.
   В лазерных принтерах используется электрографический принцип создания изображения: изображение переносится на бумагу с печатающего барабана, на котором оно образуется из частиц краски (тонера), удерживаемых на поверхности барабана за счёт электростатического притяжения. Лазерные принтеры обеспечивают наилучшее, близкое к типографскому, качество монохромной и цветной печати, а также самую высокую среди принтеров скорость печатания и не требуют специальной бумаги.
   В светодиодных принтерах применяется тот же, что и в лазерных, принцип получения изображения, но полупроводниковый лазер заменён гребёнкой из миниатюрных светодиодов. Им не нужна сложная оптическая система вращающихся зеркал и линз, что делает светодиодный принтер более дешёвым, чем лазерный. Сублимационные принтеры используют для получения цветных изображений сверхвысокого качества. У них оригинальная конструкция и технология воспроизведения изображения, основанная на использовании нескольких красящих лент.

   ПРИ́СТАНЬ, специально оборудованное место, сооружение для причаливания и стоянки судов, выполнения погрузочно-разгрузочных операций и для высадки и посадки пассажиров; порт на внутренних водных путях. Сооружение и оборудование пристани могут располагаться на берегу, иногда растянувшись на десятки километров, но могут размещаться и на плавучем основании (барже, понтоне), такие пристани называют дебаркадерами; простейшая пристань – деревянная платформа на сваях с одним причалом, выдвинутая на глубину, достаточную для подхода судов.

   Пристань на Волге у г. Кинешма

   ПРИТИ́РКА, см. в ст. Абразивная обработка.

   ПРИЦÉП, безмоторное транспортное средство, буксируемое автомобилем или трактором-тягачом. Различают собственно прицепы, полуприцепы и специальные прицепы (самосвалы, роспуски для перевозки длинномерных или трейлеры – для тяжеловесных грузов и т. п.). С тягачом прицеп соединяется посредством сцепного устройства. Вся нагрузка прицепа при этом приходится на его собственные колёса. Полуприцеп же опирается передней частью на специальное седельное сцепное устройство тягача, и таким образом нагрузка распределяется между колёсами тягача и полуприцепа. Поворот прицепа осуществляется за счёт поворота передней оси, а торможение – собственными тормозными механизмами, управляемыми от тормозной системы тягача. Подавляющее большинство прицепов используют для перевозки грузов. Пассажирские прицепы применяются ограниченно, гл. обр. в аэропортах для доставки пассажиров к самолётам, на выставках или в местах отдыха. Перевозка людей в прицепах любого типа по дорогам общего пользования в большинстве стран запрещена. Большое распространение получили разнообразные прицепы для легковых автомобилей: грузовые платформы, прицепы-дачи, торговые палатки и т. п.

   Прицеп

   ПРОВÁЙДЕР, см. в ст. Интернет.

   ПРÓВОД ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, неизолированный или изолированный проводник электрического тока, состоящий из одной или нескольких проволок (чаще всего медных или алюминиевых). Число токопроводящих жил, их материал, форма сечения, количество проволок в каждой жиле, тип изоляции, рабочее напряжение, нагревостойкость и др. определяются назначением электрических проводов и условиями их эксплуатации. Электрические провода используют при сооружении линий электропередач, изготовлении токопроводящих обмоток электрических машин, трансформаторов, электромагнитов, монтаже электрического оборудования и радиоаппаратуры, в устройствах связи и т. д. Перспективно использование в электроэнергетике и научных исследованиях проводов из материалов, теряющих электрическое сопротивление при охлаждении ниже определённой (критической) температуры (такие материалы называются сверхпроводниками; в кон. 20 в. получены сверхпроводники с критической температурой около 100 К).

   ПРОГРÁММА ЭВМ, план действий, направленных на решение поставленной задачи, записанный на языке программирования, понятном данной ЭВМ. Программы, постоянно находящиеся в памяти ЭВМ и обеспечивающие выполнение прикладных программ, управление устройствами ЭВМ и взаимодействие её с пользователями, называются системными; комплекс системных программ образует операционную систему. Прикладными называют программы, составленные для решения конкретной задачи в интересах определённого круга пользователей. Системные и прикладные программы в совокупности составляют программное обеспечение ЭВМ.

   ПРОГРАММИ́РОВАНИЕ, 1) процесс составления программы ЭВМ в соответствии с алгоритмом решения задачи, её отладки и дальнейшего развития.
   2) Раздел информатики, изучающий методы и приёмы построения, отладки и развития программ для ЭВМ.

   ПРОГРÁММНОЕ УПРАВЛÉНИЕ, управление режимом работы объекта по заранее заданной программе. Напр., программное управление летательными аппаратами реализует требуемую траекторию их полёта. Программное управление технологическим оборудованием и процессами охватывает движение машин, механизмов, транспортных средств и изменение физических и химических параметров технологического процесса (температуры, давления и т. п.). Программа записывается или наносится на носители информации (магнитные ленты и диски, профилированные шайбы, копиры) в аналоговой или цифровой форме. Затем она автоматически считывается и преобразуется в управляющие сигналы.
   Одной из первых машин с программным управлением стала созданная в 1804 г. французским изобретателем Ж. Жаккаром ткацкая машина для выработки тканей с крупным узором. Этот узор программировался с помощью целой колоды перфокарт – прямоугольных карточек из картона. На них информация об узоре записывалась пробивкой отверстий (перфораций), расположенных в определённом порядке. При работе машины эти перфокарты ощупывались с помощью специальных штырей. Именно таким механическим способом с них считывалась информация для плетения запрограммированного узора ткани. Машина Жаккара явилась прообразом машин с программным управлением, созданных в 20 в.
   Примером современного устройства программного управления может служить автопилот, который выполняет заданную программу полёта, освобождая лётчика от напряжённой работы по управлению самолётом в длительных полётах.

   ПРОЕКЦИÓННЫЙ ЭКРÁН, плоская или изогнутая светорассеивающая поверхность, на которой при помощи кино-, диа – или графопроектора создаётся увеличенное изображение кадра фильма, слайда (диапозитива), рисунка и т. п. Различают светоотражающие и светопропускающие экраны. Светоотражающие экраны имеют непрозрачную основу, хорошо отражают падающий на них световой поток практически равномерно во все стороны в пределах угла 180°. Изображение на них рассматривают со стороны проекционного аппарата. Такие экраны установлены во всех кинотеатрах, кроме кинотеатров дневного кино, в которых фильмы демонстрируют на светопропускающем экране. Поверхность светоотражающих экранов, как правило, бело-матовая, имеет сравнительно высокий коэффициент отражения (напр., у экранов, покрытых белой гуашью, – 0.71, оксидом цинка, – 0.81, сульфатом бария, – 0.96). Простейшими светоотражающими экранами для демонстрации диапозитивов (диафильмов) или любительских фильмов в домашних условиях может служить белое полотно, чертёжная бумага или окрашенный белой гуашью лист фанеры.

   Демонстрация диапозитива на светопропускающем экране. 19 в.

   Светопропускающие экраны изготовляют из матированного стекла, полупрозрачного пластика или ткани с плёночным покрытием. Они хорошо пропускают световые лучи (коэффициент пропускания у матового стекла 0.75—0.9), почти не отражая их. Изображение на них рассматривают со стороны, противоположной проекционному аппарату. В 19 в. на таких экранах демонстрировали диапозитивы. Ныне они используются, помимо дневного кино, в рекламных и выставочных демонстрационных установках.

   ПРОЕКЦИÓННЫЙ ЭЛЕКТРÓННО-ЛУЧЕВÓЙ ПРИБÓР, приёмный электронно-лучевой прибор для отображения информации на большом внешнем (относительно прибора) экране методами оптической проекции. Применяется в проекционных телевизорах, в системах коллективного отображения информации для большой группы операторов центров управления космическими полётами. На экране светоизлучающего (самосветящегося) прибора создаётся световое изображение, которое линзовыми или зеркально-линзовыми объективами проецируется на внешний экран. Цветное изображение получают совмещением на общем внешнем экране изображений, проецируемых с экранов трёх таких приборов, имеющих соответственно красный, зелёный и синий цвета свечения. Такие внешние экраны устанавливаются на площадях больших городов и стадионах.

   ПРОЖÉКТОР, см. в ст. Световые приборы.

   ПРОКÁТКА МЕТÁЛЛОВ, обработка металлической заготовки давлением путём обжатия между вращающимися валками прокатного стана для уменьшения сечения слитка или заготовки и придания им нужной формы. На металлургических предприятиях осуществляется в два этапа. Сначала слитки нагревают и прокатывают на обжимных станах в заготовку. Размеры и форма заготовки зависят от её назначения: для прокатки листового и полосового металла применяют заготовки прямоугольного сечения шириной 400—2500 мм и толщиной 75—600 мм, называемые слябами; для сортового металла – заготовки квадратного сечения размером от 600 5 600 мм до 400 5 400 мм, а для цельнокатаных труб – круглого сечения диаметром 80—350 мм. Затем полученную заготовку прокатывают в товарный стальной прокат на станах трёх основных видов: листовых, сортовых и трубных. Стальные листы толщиной от 4 до 50 мм и плиты толщиной до 350 мм прокатывают на толстолистовых или броневых станах, а листы толщиной от 1.2 до 20 мм – на непрерывных станах, откуда они выходят в виде длинных (более 500 м) полос, которые сматываются в рулоны. Листы толщиной менее 1.5–3 мм прокатывают в холодном состоянии. Прокатка сортового металла осуществляется с нагревом до 1100–1250 °C последовательно в несколько приёмов для постепенного приближения сечения исходной заготовки к сечению готового профиля. Прокатка труб проводится, как правило, в горячем состоянии и включает три основные операции. Первая операция (прошивка) – образование отверстия в заготовке или слитке; в результате получается толстостенная труба, называемая гильзой. Операция выполняется на т. н. прошивных станах винтовой прокатки. Вторая операция (раскатка) – удлинение гильзы и уменьшение толщины её стенки; выполняется на различных прокатных станах: непрерывных, пилигримовых, винтовой прокатки и др. Третья операция – калибровка (или редуцирование) труб после раскатки; осуществляется на калибровочных станах. С целью уменьшения толщины стенки и диаметра трубы, получения более высоких механических свойств, гладкой поверхности и точных размеров трубы после горячей прокатки подвергаются холодной прокатке на специальных станах. После завершения прокатки полученные изделия разрезают на части требуемой длины, подвергают термической обработке, напр. отжигу (при необходимости), и проверяют их качество.
   С сер. 20 в. прокатка стальных заготовок заменяется непрерывным литьём (разливкой) на специальных разливочных машинах. Благодаря применению непрерывной разливки стали упраздняются слябинги и блюминги, повышается качество проката, устраняются потери, связанные с обработкой слитков, достигающие 15–20 %.

Прокатка металла

ПРОКÁТНЫЙ ПРÓФИЛЬ, металлическое изделие, полученное прокаткой. Различают прокатные профили с постоянным и переменным поперечным сечением по длине и специальные. К первому виду относятся прокатные профили сортовой стали, имеющие простую геометрическую форму (напр., круг, прямоугольник, квадрат), и т. н. фасонные профили, представляющие собой сечения простых профилей (напр., угловые, швеллерные, двутавровые), листы, трубы. Ко второму виду относятся т. н. периодические профили, к третьему – колёса, шестерни, шары, ребристые трубы и другие изделия.

   Виды прокатных профилей:
   1 – квадратный; 2 – круглый; 3 – полосовой; 4 – угловой; 5 – двутавровый; 6 – швеллерный; 7 – железнодорожный рельс; 8 – трамвайный рельс; 9 – тавровый; 10 – шпунтовый; 11 – полоса для башмаков тракторных гусениц; 12 – полоса для ободьев колёс грузовых автомобилей; 13 – полоса для турбинных лопаток

   ПРОКÁТНЫЙ СТАН, агрегат для обработки давлением (прокатки) металлов и других материалов между вращающимися валками. Представляет собой систему машин, выполняющих, помимо прокатки, ряд вспомогательных операций: транспортирование заготовок со склада к нагревательным печам и к валкам стана, передвижение по стану, резку на части, кантование, правку и т. п.
   Время и место появления первого прокатного стана неизвестны. Наиболее ранний документ (рисунок с описанием), характеризующий устройство для прокатки олова, оставлен Леонардо да Винчи (1495). До кон. 17 в. привод прокатного стана был ручным, в 18 в. – от водяного колеса. В кон. 18 в., когда для привода прокатных станов стали применять паровые машины, прокатка превратилась в один из трёх основных этапов производственного цикла металлургического производства, вытеснив менее производительный способ – ковку. Прокатный стан с калиброванными валками был сконструирован в 1783 г.
   Г. Кортом (Великобритания). В 30—40-х гг. 19 в. в связи с интенсивным развитием железнодорожного транспорта первостепенное значение приобрела прокатка рельсов. Дальнейшее развитие конструкций и специализация прокатных станов привели к появлению в США в кон. 19 в. блюмингов и слябингов. В 1867 г. Г. Бедсон (Великобритания) построил первый проволочный стан. В 1885 г. братья М. и Р. Маннесман (Германия) изобрели способ винтовой прокатки бесшовных труб. Электропривод прокатного стана впервые был применён в 1897 г. в Германии.
   Оборудование прокатных станов, служащее для деформации металла между вращающимися валками, называют основным, а для выполнения прочих операций – вспомогательным. Основное оборудование состоит из одной или нескольких главных линий, в каждой из которых располагается три вида устройств: рабочие клети (одна или несколько); электродвигатели для вращения валков и передаточные устройства от электродвигателей к прокатным валкам. Наибольшее распространение получили станы с горизонтальными валками: двухвалковые (дуо), трёхвалковые (трио), четырёхвалковые (кварто) и многовалковые. Для обжатия металла по боковым поверхностям используют клети с вертикальными валками, называемые эджерами. Станы, у которых вблизи горизонтальных валков расположены вертикальные, называются универсальными. В станах винтовой прокатки валки располагаются в рабочей клети косо. Такие станы применяют для прокатки труб, осей, шаров и т. д.
   Конструкция главных деталей и механизмов прокатных станов, несмотря на их различное назначение и многообразие, в основном одинакова. Она включает валки прокатные, подшипниковые узлы, механизмы для установки валков, станину, муфты. Главный признак, определяющий конструкцию прокатного стана, его назначение в зависимости от сортамента продукции. Различают прокатные станы заготовочные, в т. ч. блюминги и слябинги, листовые и полосовые, сортовые, трубопрокатные и деталепрокатные. Конструкция слябингов позволяет получать заготовку для последующего производства листового проката. Конструкция блюмингов является более универсальной. На них получают заготовку для последующего производства проката любого вида. В связи с этим в 1-й пол. 20 в. слябинги вышли из употребления. Их функции стали выполнять блюминги. Толстолистовые, листовые и полосовые станы горячей прокатки предназначены для получения плит толщиной 50—350 мм, листов толщиной 3—50 мм и полос (сматываемых в рулоны массой 15–50 т) толщиной 1.2—20 мм. Сортовые станы разнообразны по своей характеристике и расположению оборудования. Основные типы: универсальные, рельсо-балочные, крупносортные, среднесортные, мелкосортные и проволочные. Трубопрокатные агрегаты состоят обычно из трёх станов. Первый стан производит прошивку отверстия в заготовке или слитке методом винтовой прокатки, второй служит для вытяжки прошитой заготовки в трубу и третий – для калибровки (редуцирования), т. е. уменьшения диаметра прокатанной трубы. Деталепрокатные станы работают, используя винтовую прокатку, и служат для производства точных заготовок деталей машиностроения: круглых валов, шаров, винтов, зубчатых колёс, фрез, свёрл и др.

   ПРÓМЫСЕЛ, горный технологический комплекс, предназначенный для добычи, сбора полезных ископаемых на месторождении и подготовки их к транспортировке потребителю. Создаются промыслы на месте залежей газа или нефти, а также сопутствующих смесей по результатам геофизических исследований и оценки нефтяных и газовых месторождений. Сооружения и коммуникации промыслов подразделяют на основные (эксплуатационные скважины, трубопроводы, насосные и газокомпрессорные станции, установки для подготовки добытых полезных ископаемых к транспортированию, резервуары для накопления и хранения и т. п.) и вспомогательные (энергетические установки, коммуникации связи, ремонтные мастерские, автодороги, рельсовые пути, водопровод, канализация и др.). Число скважин для добычи зависит от размеров месторождения, схемы его разработки и др.; оно может достигать нескольких сотен и тысяч на территории одного промысла. Современные промыслы отличаются высокой степенью автоматизации, позволяющей осуществлять контроль состояния и управление режимом эксплуатации скважин, компрессорных станций, а также внутриплощадочной сети коммуникаций и дорог. В России созданы газовые промыслы с годовой производительностью до 100 млрд. мі на территории таких крупнейших месторождений, как Ставропольское, Медвежье и др.; нефтяные сборные пункты, производящие обработку промысловой нефти, могут перерабатывать от 2 до 10 млн. т нефти в год.

   ПРОМЫСЛÓВЫЕ СУДÁ, добывающие, обрабатывающие, приёмно-транспортные и вспомогательные суда, используемые для добычи рыбы, китов, морского зверя и морепродуктов.
   К добывающим судам относятся суда, ведущие водный промысел и обработку объектов промысла. Подразделяются на рыболовные, зверобойные, зверобойно-рыболовные, китобойные, креветколовные, кальмароловные, водороследобывающие.
   Рыболовные суда – траулеры, сейнеры, сейнер-траулеры, дрифтер-траулеры и ярусники. Траулеры ведут лов гл. обр. донными и разноглубинными (пелагическими) тралами. В зависимости от оснащённости могут перерабатывать улов на консервы, рыбную муку, рыбий жир и другую продукцию, замораживать улов, изготовлять охлаждённую и малосольную рыбную продукцию, засаливать рыбу или доставлять её в охлаждённом виде со льдом. В зависимости от размеров различают супертраулеры, большие, средние, малые и тралботы. Сейнеры предназначены для лова рыбы кошельковым неводом; часто для повышения эффективности они оборудуются для ведения тралового, дрифтерного, ярусного и иных видов лова. Сейнеры в зависимости от размеров также делятся на суперсейнеры, большие, средние и малые сейнеры. Суперсейнеры предназначены для лова тунца и его хранения в охлаждённом или замороженном виде. Другие сейнеры сдают свежую рыбу на суда или береговые базы. Сейнеры-траулеры по способу добычи рыбы сочетают свойства сейнеров и траулеров. Большие и средние сейнеры-траулеры перерабатывают свежую рыбу в мороженую продукцию, могут временно хранить рыбу в охлаждаемых трюмах. Малые сейнеры-траулеры охлаждающих установок не имеют. Дрифтер-траулеры ведут лов рыбы дрифтерными сетями и тралами. Ярусники предназначены для ловли тунца с помощью ярусов. Среди рыболовных судов самые большие – супертраулеры: имеют водоизмещение 5000—10 000 т, длину 95—130 м, мощность энергетической установки 4200–5500 кВт.
   Зверобойные суда ведут промысел морского зверя. Шхуны предназначены для разделки, посола и перевозки туш моржей, тюленей и др. Водоизмещение шхуны 550–650 т, мощность двигателей ок. 220 кВт. Зверобойно-рыболовные суда в зависимости от сезона используются либо для промысла морского зверя с помощью ботов или на льду, либо для лова рыбы тралами. На судах производится обработка шкур, выработка мороженой мясокостной продукции, мороженой рыбы, жира и рыбной муки. Водоизмещение судов 1000–2500 т, мощность энергетической установки 800—2500 кВт. Креветколовные суда добывают креветок тралами и доставляют на базу или берег в замороженном виде (кроме них, креветки добывают также средние траулеры и сейнеры). Кальмароловные суда ведут добычу кальмаров с помощью специальных орудий лова. Размеры судов близки к размерам малых траулеров и сейнеров. Водороследобывающие суда – небольшие суда-траулеры для добычи морских водорослей и доставки их на береговые обрабатывающие предприятия. Китобойные суда (китобойцы) добывали (до 1970-х гг.) китов с помощью гарпунных пушек и доставляли туши китов на китобойную базу; ныне китобойный промысел международными соглашениями практически повсеместно прекращён.
   К рыбообрабатывающим судам относятся плавбазы (автономные, универсальные, консервные, мучные) и производственные рефрижераторы. Автономные плавбазы доставляют малые суда в район промысла, принимают от них улов и перерабатывают его в готовую продукцию; водоизмещение – от 7000 до 43 000 т. Универсальные плавбазы обеспечивают также хранение готовой продукции и доставку её в порт. Водоизмещение – 30 000 т, мощность энергетических установок 7000 кВт. Консервные плавбазы перерабатывают улов добывающих судов в основном в консервы, частично – в замороженную продукцию; водоизмещение – 15 000—25 000 т, мощность энергетических установок 2900–6600 кВт. Мучные плавбазы производят кормовую рыбную муку. Производственные рефрижераторы принимают улов и замораживают его, доставляя в порт или передавая на приёмно-транспортные суда. Водоизмещение больших производственных рефрижераторов достигает 9000—10 000 т, средних – 3000–5500 т, малых – 850—1000 т. На отдалённых промыслах используют только промыслово-производственные рефрижераторы, выполняющие, помимо перечисленных выше операций, ещё и траловый лов рыбы. Их водоизмещение до 5000–6000 т, мощность энергетических установок 2200–3000 кВт. Крабообрабатывающие суда изготовляют консервы из крабов и рыбы, доставляют в район промысла краболовные боты. По размерам соответствуют размерам консервных плавбаз.

   Малый сейнер-траулер

   Приёмно-транспортные суда предназначены для доставки рыбы и рыбопродуктов от обрабатывающих и добывающих судов в порты, а также для снабжения судов в море топливом, маслом и водой. Имеют водоизмещение от 3000 до 27 000 т. Вспомогательные суда предназначены для научных и рыбохозяйственных исследований, обучения кадров, контроля за соблюдением правил рыболовства и мореплавания. К ним относятся суда перспективной и оперативной разведки, научно-исследовательские, инспекционно-охранные и патрульные.

   ПРОМЫ́ШЛЕННОЕ ТЕЛЕВИ́ДЕНИЕ, телевидение, используемое в производственных, технологических, исследовательских, организационных, охранных и иных прикладных целях. В отличие от систем телевизионного вещания, промышленные телевизионные установки обычно образуют замкнутую систему. Её параметры и возможности определяются условиями работы и особенностями наблюдаемых объектов. Передающие камеры промышленного телевидения по конструкции проще камер вещательного телевидения и обычно рассчитаны на дистанционное управление. Число пользователей промышленной телевизионной установки обычно не превышает 10–20 человек (в зависимости от сферы её применения), чаще, однако, получателем видеоинформации является один человек – оператор, контролёр, охранник, исследователь. Иногда у телевизионной картинки зрителей нет вообще – телевизионная установка работает автоматически, и вся видеоинформация расшифровывается, анализируется и вводится в систему управления или контроля средствами вычислительной техники без участия человека. Напр., по результатам телевизионных измерений размеров прокатываемых заготовок автоматически регулируется режим работы прокатного стана; изменение картинки с видом охраняемого или исследуемого объекта свидетельствует о появлении на нём чужеродных предметов или явлений (разрушение конструкции, пожар, нежелательное появление людей или животных и т. д.), что требует принятия срочных мер по обеспечению безопасности объекта и находящихся на нём людей.
   Системы промышленного телевидения позволяют оператору анализировать события, происходящие одновременно в нескольких местах, чтобы в сложившейся ситуации принять правильное решение (напр., при регулировании автомобильного движения, при контроле работы морского порта, железнодорожного вокзала или аэропорта, при управлении людскими потоками в местах массовых гуляний и т. д.). Для управления каким-либо процессом оператору бывает необходим как бы взгляд со стороны на свои действия. Яркий пример использования телевизионного взгляда со стороны – посадка самолёта на палубу авианосца. При заходе на посадку лётчик видит на экране телевизионного монитора на панели управления изображение своего самолёта и палубы авианосца и может корректировать свои действия соответственно складывающейся обстановке.
   Особенности условий работы и специфика применения промышленной телевизионной установки определяют её параметры: чувствительность, диапазон изменения яркости, контрастность изображения, чёткость, цветопередачу и пр. Вместе с тем промышленные телевизионные установки, работающие в замкнутой системе, не требуют жёсткой стандартизации своих параметров, как в вещательном телевидении. В тех случаях, когда полученное в системе промышленного телевидения изображение передаётся по обычным телевизионным каналам (напр., при трансляции передач с орбитальной станции), полученные видеосигналы преобразуются применительно к требованиям вещательного телевидения.

   ПРОМЫ́ШЛЕННЫЙ РÓБОТ, устройство (машина) с программным или дистанционным (с пульта) управлением, предназначенное для замены человека в производственных процессах. Попытки создать машину, способную выполнять за человека тяжёлую, опасную для жизни или утомительно однообразную работу, предпринимались уже в 18–19 вв. с началом развития промышленного производства. Но даже наиболее удачные из них были громоздки, а возможности их ограниченны. Чешский писатель К. Чапек в нач. 20 в. ввёл в обиход слово «робот» – механический человек.
   Первые роботы, имитировавшие движения человека и имевшие с ним внешнее сходство, использовались преимущественно в развлекательных целях. По мере развития машиностроения и совершенствования автоматики роботы всё больше теряли бесполезное внешнее сходство с человеком. Зато их движения стали разнообразнее, «осмысленнее», у них появились «специальности», они получили наименование – промышленные роботы.
   Большинство современных промышленных роботов – роботы-манипуляторы. Они имеют механическую руку с различными захватными приспособлениями, имитирующую движения руки человека. Помимо руки, промышленный робот оснащён встроенным устройством программного управления на базе микропроцессора. Промышленные роботы имеют перед человеком преимущество в скорости и точности реализации однообразных операций, они способны производить движения, какие человек физически выполнить не может. Роботы-манипуляторы широко применяются в промышленности для автоматизации многих технологических процессов при конвейерной сборке различных изделий (от автомобилей до микросхем), сварке, ковке, окраске, сверлении, перемещении тяжёлых грузов и т. д. Особое значение имеет применение роботов-манипуляторов при работе с вредными химическими веществами, при обезвреживании взрывных устройств, в кузнечных и литейных цехах, на цементных заводах, в помещениях с повышенным уровнем радиации, в условиях относительной недоступности (в морских глубинах, на космических аппаратах и орбитальных станциях) и т. д.

   Кинематическая схема двуручного манипулятора с 8 степенями подвижности (стрелками показаны направления возможных перемещений его звеньев)

   ПРОПÉЛЛЕР, то же, что воздушный винт.

   ПРОТИВОЛÓДОЧНЫЙ САМОЛЁТ, самолёт военной авиации для поиска и поражения подводных лодок противника в удалённых районах моря (океана). Оборудуется автоматизированной поисково-прицельной системой, включающей радиолокационные, радиогидроакустические и магнитометрические средства, и соответствующим вооружением (противолодочными торпедами, минами, ракетами и глубинными бомбами в обычном и ядерном снаряжении). Впервые самолёты против подводных лодок стали использоваться в 1-й мировой войне. Современный отечественный противолодочный самолёт-амфибия «Альбатрос» имеет взлётную массу 95 т, боевую нагрузку 6 т, дальность полёта 6600 км, высоту полёта 9.7 км, скорость до 820 км/ч, экипаж 8 человек.

   Гидросамолёт «Альбатрос»

   ПРОТОКÓЛ в информатике, набор соглашений, заключённых между пользователями компьютерных сетей, в которых оговариваются технические параметры устройств и программные средства для организации приёма и передачи информации в этих сетях. В соглашениях оговариваются, напр., скорость передачи данных, средства контроля и устранения ошибок, форматы заголовков, способы адресации и многое другое. Часть этих договорённостей обеспечивается аппаратными средствами, в частности модемами, другие – обслуживающими программами. Протоколы являются своеобразными стандартами на передачу информации в сетях. Без них обмен данными между компьютерами был бы существенно затруднён, а иногда и просто невозможен. Примерами протоколов могут служить протоколы сети Интернет. Наиболее важными для пользователей сети являются протоколы TCP/IP (Тransmission Control Protocol/Internet Protocol), HTTP (HyperText Transfer Protocol). Первый обеспечивает обмен информацией в сети Интернет между компьютерами любой модели и с любой операционной системой, а второй осуществляет передачу данных в World Wide Web (WWW). Для пересылки файлов между компьютерами применяется протокол FTP (File Transfer Protocol). Обмен электронной почтой осуществляется в соответствии с протоколами РОР (Post Office Protocol) и SMTP (Simple Mail Trans-port Protocol). Для обмена информацией между сетями с разными внутрисетевыми протоколами создают устройства-посредники, называемые шлюзами, которые имеют технические средства и программное обеспечение для организации взаимодействия этих сетей.

   ПРОЦÉССОР, комплекс устройств в составе ЭВМ (или вычислительной системы), непосредственно реализующих процесс преобразования информации и (или) управляющих этим процессом. В зависимости от назначения и набора выполняемых операций различают центральные, функционально-ориентированные и проблемно-ориентированные процессоры.
   Центральный процессор является ядром ЭВМ или вычислительной системы, выполняет арифметические и логические операции, заданные программой преобразования информации, управляет всем вычислительным процессом и координирует действия других устройств. В его состав входят центральное устройство управления (с пультом оператора или клавиатурой), арифметико-логическое устройство, устройство управления оперативной памятью, иногда также собственно оперативная память и каналы ввода-вывода информации.
   К функционально-ориентированным относятся процессоры ввода-вывода информации, процессор баз данных, сформированных во внешней памяти ЭВМ, сервисный процессор и другие устройства, обеспечивающие выполнение отдельных определённых функций в вычислительном процессе.
   Проблемно-ориентированные процессоры предназначены для повышения (относительно центрального процессора) скорости обработки некоторых классов задач (напр., дифференциальных уравнений, задач теории электромагнитного поля) или процедур операционной системы.
   Элементная база процессора, его конструктивные и физические параметры и функциональные возможности в значительной мере определяют эксплуатационные характеристики ЭВМ (вычислительной системы) в целом. В вычислительных системах может быть несколько параллельно работающих процессоров; такие системы называются многопроцессорными. Процессор, выполненный в виде большой интегральной схемы (БИС), называется микропроцессором. Микропроцессоры обычно входят в состав микроЭВМ или используются как самостоятельное устройство обработки информации в системах автоматического управления технологическим, научным, контрольно-измерительным и иным оборудованием, транспортными средствами и т. д.

   ПРОЯ́ВОЧНАЯ МАШИ́НА, агрегат для автоматической обработки (проявления, фиксирования, промывки, сушки и др.) экспонированных фотоматериалов – киноплёнки, роликовой фотоплёнки и фотобумаги. Большинство проявочных машин имеют баки с рабочими растворами и промывочной водой, транспортирующий механизм для перемещения обрабатываемого материала, сушильный шкаф, насосы для перекачивания растворов, подающие и принимающие кассеты, устройство управления. Проявочные машины могут быть циклического и непрерывного действия. В циклических машинах фотоматериал автоматически переносится из одного бака в другой, где и остаётся до окончания каждой операции (цикла) в процессе химико-фотографической обработки. В машинах непрерывного действия фотоматериал (гл. обр. киноплёнка) движется последовательно из бака в бак непрерывно таким образом, что каждый участок фотоматериала находится в рабочем растворе столько времени, сколько требуется для каждой операции. Проявочные машины устанавливают в фотолабораториях, на киностудиях и кинофабриках. Проявочные мини-машины входят в состав всех автоматов для фотопечати.

   ПРУЖИ́НА, упругий элемент машин и механизмов, служащий для поглощения, накопления и отдачи механической энергии при действии нагрузки и деформации. По конструкции пружины бывают витые, или винтовые (цилиндрические, призматические, конические, фасонные), плоские, пластинчатые, тарельчатые, кольцевые. В зависимости от воспринимаемой нагрузки различают пружины растяжения, сжатия, кручения, изгиба. Для изготовления пружин используют пружинную сталь, для пружин, работающих в агрессивных средах, – бронзу.

   Виды пружин

   ПРЯДИ́ЛЬНАЯ МАШИ́НА, вырабатывает пряжу из ровницы или ленты. Основной для прядения всех видов волокон является кольцевая (веретённая) прядильная машина. Она работает таким образом: ровница (лента) сматывается с бобины и попадает в вытяжной прибор – несколько пар ребристых цилиндров, вращающихся навстречу друг другу. Проходя между цилиндрами, ровница вытягивается, а затем скручивается и наматывается на патрон или шпулю, надетые на веретено. В безверетённых пневмомеханических прядильных машинах ровница (лента) разделяется на отдельные волокна с помощью расчёсывающего валика. Получается поток волокон, который по специальной трубе уносится воздухом в быстровращающуюся камеру (частота её вращения достигает 60 000 об/мин), где из них формируется волокнистая ленточка, скручиваемая затем в пряжу, наматываемую на бобину.
   В течение тысячелетий люди пряли вручную, затем стали это делать с помощью ручных веретён. Потом появилась первая текстильная машина – прялка, позднее самопрялка, которая одновременно скручивала пряжу и наматывала её на веретено. Все эти машины приводились в действие мускульной силой человека. А первая механическая прядильная машина была создана в Великобритании в 1738 г.

   ПРЯ́ЖА, основной вид текстильных нитей; состоит из волокон, соединённых скручиванием, иногда склеиванием. Пряжу получают из всех видов волокон природных. При изготовлении из какого-либо одного вида волокна она называется однородной, из смеси двух и более видов – смешанной; пряжа, выработанная с использованием значительного количества отходов, называется угарной. По назначению различают пряжу для ткацкого, трикотажного, ниточного, канатного и другого производства. По отделке и окраске пряжа подразделяется на суровую, отбеленную, окрашенную и др.

   ПУАНСÓН, 1) в металлообработке – одна из основных деталей инструмента (штампа), используемого при штамповке и прессовании металлов и пластмасс. При штамповке пуансон непосредственно давит на заготовку, находящуюся на другой части штампа – матрице; при прессовании – передаёт давление через пресс-шайбу на заготовку, выдавливаемую через матрицу. Пуансон для холодных процессов изготовляют из высокопрочных сталей повышенной прокаливаемости, для горячих – из износостойких сталей с повышенной прочностью при деформировании.
   2) В полиграфии пуансоном называется штамп в виде прямоугольного стального бруска с рельефным изображением буквы, знака и т. д. Служит для выдавливания изображения при изготовлении шрифтовых матриц.

   ПУЛЕМЁТ, обычно групповое автоматическое стрелковое оружие для стрельбы со специальной опоры (сошки, станка, установки). По сравнению с другими видами стрелкового оружия аналогичного калибра имеет бoльшую дальность и длительность стрельбы с темпом 500—1200 выстрелов в 1 мин за счёт более длинного и массивного ствола и ёмкого питающего устройства (отъёмный магазин или лента на 50—250 патронов). Первый в мире пулемёт американца Х. Максима стал и первым автоматическим оружием (1883). Современные пулемёты подразделяются на пехотные и специальные (авиационные, корабельные, зенитные, танковые, казематные и др.). Пехотные пулемёты в свою очередь делятся на ручные (масса 6—12 кг, калибр 5.45—8 мм, прицельная дальность до 1500 м); станковые, в т. ч. и крупнокалиберные (45—160 кг, 7.62–14.5 мм, до 3500 м); единые (12–25 кг, 7.62—8 мм, до 2000 м). В качестве специальных пулемётов, кроме авиационных, обычно используются пехотные, доработанные соответствующим образом. Наиболее примечательные отечественные пехотные пулемёты: 5.45-мм ручной РПК74 (1974), 14.5-мм крупнокалиберный ПКП (1950), 7.62-мм единый ПКМ (1969).

   Крупнокалиберный пулемёт НСВ-12.7

   ПУТЕВЫ́Е МАШИ́НЫ, группа самоходных машин, используемых при строительстве железнодорожного пути, ремонте и текущем содержании земляного полотна и технических устройств. В эту группу входят различные по назначению машины, чаще всего работающие в комплекте, следуя друг за другом вдоль фронта работ и выполняя требуемые по технологии операции.
   При строительстве новых железных дорог для отсыпки и планировки земляного полотна, сооружения мостов, тоннелей, зданий производственного и специального назначения, установки опор линий передач и др. широко применяют универсальные землеройно-транспортные машины (скреперы, бульдозеры, автогрейдеры, экскаваторы и др.), а также специализированные машины. Так, при укладке рельсового пути балласт (щебень, галечно-гравийно-песчаная смесь и др.) высыпается дозировщиком на основную площадку земляного полотна, затем его разравнивают, профилируют и уплотняют балластораспределительная и балластоуплотнительная машины либо одна комбинированная машина – электробалластёр. Для отделочных работ предназначены выправочные машины, которые за один проход выправляют путь в продольном направлении и рихтуют в поперечном, уплотняют балласт под шпалами, отделывают откосы. При укладке пути готовые звенья рельсошпальной решётки доставляет к месту укладки специальный состав – путеукладчик, оснащённый путеукладочным краном, который захватывает звенья путевой решётки, переносит их вперёд и укладывает на земляное полотно. Когда очередное звено скреплено с предыдущим, путеукладчик наезжает на уложенный путь. Такая машина может и разбирать путь, производя все операции в обратном порядке. При ремонте используют машины, позволяющие поднимать рельсошпальную решётку без разборки, устранять её перекос, подсыпать балласт под шпалы до необходимой толщины, уплотнять его. Для производства определённых операций применяют специализированные машины, напр. кюветоочистительные, снегоуборочные и снегоочистительные, рельсошлифовальные, рельсоочистительные, дренажные и др. При эксплуатации железных дорог для проверки состояния пути, износа рельсов и т. п. используют специальные путеизмерительные и дефектоскопные вагоны – своеобразные лаборатории на колёсах, в которых размещается контрольно-измерительная аппаратура и другое контрольное оборудование. Наряду с тяжёлыми путевыми машинами ряд работ производят с помощью специальных ручных машин – механизированного инструмента, в т. ч. используют путевые гаечные ключи с электроприводом, путеразгонщики для регулировки зазоров в рельсовых стыках, гидрорихтовщики, гидродомкраты, электрические рельсошлифовальные станки и др.
   а)

б)

в)

г)

   Ручной путевой инструмент:
   а – электрический путевой гаечный ключ; б – электрический рельсошлифовальный станок; в – путеразгонщик; г – гидравлический домкрат

   ПУТЕПРОВÓД, мост, сооружённый на пересечении двух или более транспортных магистралей для обеспечения беспрепятственного движения в разных уровнях. Возводят путепроводы обычно на пересечении дорог и городских улиц с интенсивным движением транспорта и пешеходов. При их строительстве используют преимущественно сборные железобетонные и металлические конструкции. Пересечение дорог на разных уровнях позволяет избавиться от светофоров и повысить скорость движения транспорта и тем самым увеличить пропускную способность дорог, повысить безопасность движения транспорта и пешеходов. Путепроводы с числом пролётов более 4–5 называются эстакадами. О необходимости упорядочения движения задумывались давно. В эскизной тетради Леонардо да Винчи рядом с чертежами судоходного канала и парашюта есть набросок пересечения двух улиц, одна над другой. Массовым строительство путепроводов стало в эпоху сооружения скоростных магистралей.

Путепровод на пересечении двух автострад

ПУ́ШКА, длинноствольное артиллерийское орудие с большой начальной скоростью снаряда (800—1700 м/с) и углом возвышения ствола, не превышающим 45° (угол наибольшей дальности стрельбы). Относится к первым орудиям с русским названием, появившимся на Руси в 14 в. Стоят на вооружении практически всех родов войск большинства государств. Различают полевые и береговые пушки общего назначения (калибр 100–305 мм) – для настильной стрельбы по наблюдаемым целям и навесной стрельбы с закрытой огневой позиции на дальность до 20–40 км (известны сверхдальнобойные пушки, стреляющие на дальность до 120 км); противотанковые и танковые пушки (калибр 100–125 мм) – для настильной стрельбы по наблюдаемым, гл. обр. бронированным, целям; наземные зенитные и корабельные универсальные пушки (калибр 20—130 мм) – для стрельбы по воздушным целям на высоте до 2—20 км и наземным (надводным) целям на дальность до 3—25 км; авиационные пушки (калибр 20–45 мм) – для стрельбы по воздушным и наземным (надводным) целям на дальность до 3–5 км. Пушки малого калибра, как правило, автоматические; могут быть многоствольными (6–7 стволов) и скорострельными (до нескольких тысяч выстрелов в минуту).

   125-мм противотанковая пушка «Спрут-Б»

   ПЫЛЕСÓС, аппарат для удаления пыли засасыванием её с воздухом вентилятором и отделением от воздуха в пылесборнике. Первый компактный пылесос с электрическим приводом поступил в продажу в 1908 г.
   Пылесос содержит воздуховсасывающий агрегат, гибкий шланг и набор насадок и щёток. Воздуховсасывающий агрегат представляет собой вентилятор с приводом от электродвигателя и пылесборник, размещённые в общем кожухе. Вентилятор создаёт разрежение воздуха у входного отверстия пылесоса, благодаря чему воздух вместе с пылью и мелким мусором засасывается внутрь пылесоса. Пыль и мелкий мусор скапливаются в пылесборнике, а воздух проходит сквозь него и выбрасывается в выходное отверстие пылесоса, охлаждая по дороге электродвигатель. Пылесборники изготавливают из ткани или из бумаги. По мере наполнения пылью их необходимо очищать или заменять на новые. Различные насадки и щётки повышают эффективность сбора пыли. Существуют напольные и ручные пылесосы для очистки ковров и ковровых покрытий, мягкой мебели, паркета и т. п.; пылесосы-щётки для одежды; автомобильные пылесосы для уборки салона и багажника легкового автомобиля. Напольные и ручные пылесосы работают от сети переменного тока напряжением 220 В, автомобильные – от аккумулятора автомобиля напряжением 12 В. Существуют также моющие пылесосы для более тщательной влажной уборки и пылесосы без пылесборника.

Пылесос

Р

   РАБÓЧЕЕ МÉСТО, часть пространства, приспособленная для выполнения работником (или группой работников) своих функций. Различают рабочие места рабочих, инженерно-технических работников, проектировщиков, исследователей, административно-управленческого персонала и др. В соответствии с профессией и видом деятельности работников их рабочие места оснащают технологическим оборудованием, средствами управления и контроля производственным процессом, средствами оргтехники, прочими инструментами, приборами и приспособлениями, необходимыми для выполнения конкретных операций. При организации рабочего места наиболее ответственные и часто используемые приборы, индикаторы располагают, как правило, в оптимальной зоне видимости, а органы управления, инструменты, детали – в зоне лёгкой досягаемости. Напр., рабочее место водителя автомобиля или пилота конструируется с таким расчётом, чтобы они, практически не меняя позы, могли легко дотянуться до любой ручки или кнопки на пульте управления и отлично видеть показания всех приборов. Рабочее место оператора, диспетчера, конструктора, технолога и др., оборудованное средствами вычислительной техники (персональный компьютер, модем, принтер, сканер, плоттер и т. д.) и техники связи для автоматического преобразования, обработки и представления используемой информации, называется автоматизированным рабочим местом (АРМ).

   РАДИОВОЛНОВÓД, устройство для передачи энергии электромагнитных волн, концентрируемых в определённых сечениях среды распространения за счёт многократных отражений и интерференции на границах волновода. Границами волновода служат зоны изменения электромагнитных свойств среды (электропроводность, диэлектрическая или магнитная проницаемость). Концентрация энергии при её передаче необходима для уменьшения потерь и устранения вредных воздействий на остальное оборудование радиотехнического комплекса и на обслуживающий персонал. Наиболее часто применяют радиоволноводы в виде труб (для уменьшения потерь внутренняя поверхность их отполирована и покрыта слоем серебра). Форма поперечного сечения трубы (прямоугольник, круг, овал) и её размеры определяют длину волны передаваемых электромагнитных колебаний. Помимо основной функции – канализации энергии, в радиотехнических устройствах широко используют различные фильтры, ответвители, основанные на интерференционных явлениях в отрезках волновода, длина которых находится в определённых соотношениях с длиной волны возбуждаемых электромагнитных колебаний.

   РАДИОВÓЛНЫ, электромагнитные волны, частоты которых условно ограничены 3000 ГГц, распространяющиеся в пространстве без искусственного волновода. Нижняя граница радиоволн – 3 кГц – условная, установлена международными соглашениями. По длине волны диапазон радиоволн подразделяют на: мириаметровые (3—30 кГц), километровые (30—300 кГц), гектометровые (300—3000 кГц), декаметровые (3—30 МГц) и метровые (30—300 МГц), дециметровые (300—3000 МГц), сантиметровые (3—30 ГГц), миллиметровые (30—300 ГГц), децимиллиметровые (300—3000 ГГц).
   Условия распространения радиоволн и их использование зависят от длины волны. Чтобы одни радиостанции своими передачами не мешали другим, принята единая для всех стран и радиослужб таблица распределения полосы частот радиоволн по их использованию в зависимости от района земного шара; к 2003 г. распределены полосы частот от 9 кГц до 1000 ГГц. Распределённые для каждой страны полосы частот – национальное достояние, его необходимо наиболее рационально использовать (многие страны взимают плату за использование спектра с владельцев радиостанций).

   РАДИОВЫСОТОМÉР, см. в ст. Высотомер.

   РАДИОДАЛЬНОМÉР, см. в ст. Дальномер.

   РАДИОЗÓНД, прибор, запускаемый в атмосферу на небольшом аэростате для автоматического измерения на разных высотах давления, температуры и влажности воздуха, а иногда ещё скорости и направления ветра и передачи результатов по радио на Землю. Содержит датчики соответствующих величин, устройство, преобразующее эти величины в кодовые радиотелеметрические сигналы, и коротковолновый радиопередатчик. Аэростат, наполненный водородом или гелием, поднимается на высоту 30–40 км с удалением от точки выпуска на 200–250 км (дальность действия радиозонда). Приёмное наземное устройство включает радиолокатор для приёма сигналов радиозонда и определения его текущих координат и вычислительное устройство для обработки телеметрической информации. Первый радиозонд был сконструирован российским учёным П. А. Молчановым в 1930 г.

   РАДИОИ́МПУЛЬС, см. в ст. Импульс электрический.

   РАДИОКАНÁЛ, канал связи, в котором передача информации осуществляется с помощью радиоволн. Включает среду распространения радиоволн и устройства преобразования электрических сигналов в электромагнитное излучение (радиопередающее устройство) и электромагнитное излучение в электрические сигналы (радиоприёмное устройство). Технические характеристики радиоканала зависят от его функционального назначения и вида передаваемых сигналов: обслуживаемая зона, дальность передачи определяют применяемые частоты, вид антенн, мощность передатчика и чувствительность приёмника; вид сигналов (телефония или телеграфия, звуковое или телевизионное вещание и т. д.) определяет пропускную способность канала (полоса передаваемых частот, динамический диапазон и линейность амплитудной характеристики канала).

   РАДИÓЛА, объединённые в общем корпусе радиовещательный приёмник и электропроигрыватель для воспроизведения граммофонной записи.

   РАДИОЛОКАЦИÓННАЯ СТÁНЦИЯ, устройство для наблюдения за объектами и определения их местоположения с помощью радиоволн. Радиолокационная станция объединяет антенный комплекс, передатчик (для активной локации), приёмник, вычислительное устройство, индикаторное устройство, устройства связи, энергоснабжения и жизнеобеспечения. На радиолокационных станциях применяют специализированные антенны, формирующие радиолучи со сложными, зачастую несимметричными диаграммами направленности. В некоторых случаях требуется одновременная передача сигналов на разных частотах антеннами с разными диаграммами направленности для определения различных параметров местоположения и движения наблюдаемых объектов. Символ радиолокационных станций – набор вращающихся и качающихся параболических антенн ещё можно встретить в аэропортах в системах управления воздушным движением. Самолётные, корабельные, передвижные и стационарные радиолокационные станции систем противоракетной обороны строятся на базе антенн с электронно-управляемой диаграммой направленности (в основном т. н. фазируемых антенных решётках). Первые радиолокационные станции имели раздельные антенны для передачи и приёма радиоволн, затем их удалось объединить, но иногда возникает необходимость в применении передающих и приёмных антенн с различными диаграммами направленности. Стала реальной возможность построения антенны, формирующей луч за препятствием (напр., за килем самолёта). Передатчики формируют импульсные или непрерывные сигналы в диапазонах от декаметровых до миллиметровых волн с мощностями от десятков милливатт до мегаватт, в зависимости от назначения. Радиолокационная станция – устройство, объединяющее мощные передатчики и чувствительные (несколько микровольт) приёмники, причём чувствительность приёмника должна автоматически возрастать при увеличении дальности до объекта; требуемый динамический диапазон приёмника радиолокатора – 120–140 дБ.
   Самый сложный узел радиолокационной станции – вычислительное устройство, осуществляющее цифровую фильтрацию и статистическую обработку сигналов (позволяющую выделить полезный сигнал, лежащий ниже уровня шумов, за счёт заранее известных его признаков: момент появления, точная частота или тенденция её изменения, предсказываемая амплитуда). Для отображения информации о контролируемом пространстве радиолокационные станции комплектуют индикаторными устройствами, позволяющими в удобной для оператора форме представлять местоположение, высоту, направление и скорость движения наблюдаемых объектов. Трёхмерное пространство трудно представить на плоскости экрана в форме, удобной для принятия решения. Поэтому информацию принято делить на несколько блоков, позволяющих оператору сосредотачивать своё внимание последовательно на разных параметрах наблюдаемой обстановки. Наиболее часто применяют индикаторы кругового обзора с цифрами у отметок целей, обозначающими высоту цели, её предполагаемые параметры, если необходимо, скорость движения и время подлёта к предполагаемому пункту маршрута, отметку «свой – чужой» для опознания принадлежности. Если необходимо контролировать сближение объектов, применяют второй индикатор, отображающий высоты полёта выбранных объектов.
   Работа операторов, регулирующих воздушное движение, весьма кропотлива, сложна и делается всё для повышения доходчивости отображения обстановки, в т. ч. применяют разноцветную индикацию различных параметров. Для упрощения работы лётчика, применяющего радиолокационную информацию, масштаб отображения местности в направлении полёта изменяется так, чтобы радиолокационная карта и видимая лётчиком местность совмещались (отображение проецируется на полупрозрачное лобовое стекло кабины), в противном случае осмысление информации происходит слишком долго для реального её использования в полёте. Сигналы радиолокационных станций опасны для здоровья человека, поэтому принимаются все необходимые меры защиты операторов и населения близлежащих районов.

   РАДИОЛОКАЦИÓННЫЙ ИНДИКÁТОР, устройство отображения радиолокационной информации в графической, яркостной или цифровой форме. В радиолокационных индикаторах применяют электронно-лучевые приборы (чёрно-белого или цветного изображения), светодиодные, электролюминесцентные и газоразрядные индикаторные панели, жидкокристаллические индикаторы. На радиолокационных индикаторах отображается информация о наличии целей, их координатах (дальность, азимут, угол места, высота), об изменении этих координат во времени и пространстве, о характеристике целей (тип, размер, количество и т. д.). Наиболее широко применяются индикаторы на электронно-лучевых приборах. На экранах таких индикаторов сигналы, излучаемые или отражаемые целью, изображаются импульсом или увеличением яркости свечения точки экрана. С помощью радиолокационного индикатора, называемого индикатором кругового обзора, можно воспроизводить радиолокационную обстановку в пределах 360°. На экране электронно-лучевого прибора такого индикатора объект отображается яркостной отметкой с достаточным послесвечением. По удалению отметки от центра экрана определяют расстояние до объекта локации, а по углу между вертикальной линией (началом отсчёта) и направлением на яркостную отметку – азимут. Радиолокационные индикаторы входят в состав приёмной аппаратуры радиолокационных станций как самолётных, так и наземных.

   РАДИОЛОКÁЦИЯ, область науки и техники, посвящённая наблюдению различных объектов, использующая свойства распространения радиоволн. Любой объект, отличающийся по электромагнитным параметрам (электропроводность, диэлектрическая проницаемость, магнитные свойства и т. д.) от окружающей среды, искажает электромагнитное поле; обнаружить эти искажения – задача радиолокации. Наиболее понятна работа импульсного локатора, излучающего короткую посылку электромагнитной волны и принимающего его отражение от объекта (расстояние до объекта определяет промежуток времени между посылкой сигнала и приходом отражённого сигнала, амплитуда отражённого сигнала зависит от дальности до объекта и его отражательной способности, размеров, конфигурации, материала).
   Первые опыты по радиолокации проводились А. С. Поповым при изучении распространения радиоволн на море (фиксировались моменты уменьшения напряжённости поля радиоволн при пересечении радиотрассы судном). Подробное изучение свойств распространения радиоволн, развитие элементной базы привели к разработке устройств, обнаруживающих самолёты и корабли противника, устройств управления артиллерийским огнём (в СССР – Б. К. Шембель, Ю. К. Коровин, 1934 г.). Первоначальное применение радиолокации – военное, оно диктовалось бурным развитием в 20 в. оружия высокой огневой мощи и средств его доставки. В 1936—39 гг. Великобритания, США, СССР, Германия и Япония имели наземные радиолокационные средства, предупреждающие о приближении вражеских самолётов на расстоянии до 100–120 км и кораблей на расстоянии до 60–80 км, появились радиолокационные станции на самолётах (бомбардировщиках, а затем и ночных истребителях). Развитие средств нападения (баллистические и крылатые ракеты) потребовало создания систем дальнего (до 5000–6000 км) радиолокационного обнаружения пуска ракет с территории противника, обнаружения целей, летящих на высотах от 20 до 30 000 м на расстояниях до 500 км. Современные радиолокационные системы позволяют обнаруживать искусственные спутники Земли размером с теннисный мяч и вести наблюдение одновременно за тысячами целей. Радиолокационные комплексы работают во всех диапазонах радиочастотного спектра от декаметровых до миллиметровых радиоволн, с мощностями, достигающими в импульсе нескольких мегаватт.
   Во 2-й пол. 20 в. радиолокация начинает применяться при исследованиях небесных тел (Луны, планет, комет, астероидов и метеорных скоплений), включая исследование Земли с космических станций, причём исследуется не только поверхностный рельеф, но и подземное строение, состав почвы, зарождается подземная радиолокация, основанная на различиях электропроводности почвы и подпочвенных структур, позволяющая обнаруживать пустоты и водоносные пласты, залежи полезных ископаемых, трещины и разломы земной коры, ускоряя и удешевляя геологическую разведку, расширяя возможности предсказания землетрясений и метеорологических катаклизмов. Наблюдение в реальном времени поверхности и атмосферы Земли позволяет правильно скоординировать движение наземного, морского и авиационного транспорта, предотвратить необоснованные скопления, ведущие к задержкам доставки грузов, авариям. Особое место на всех видах транспорта занимают радиолокационные системы предотвращения столкновений (самолётные, судовые, автомобильные). Они сообщают пилотам, судоводителям и шофёрам об опасных сближениях и приводят в действие системы, предотвращающие аварии, напр. останавливая большегрузный автомобиль при приближении к препятствию на 30 см. Посадка самолёта и заход судна в порт также, как и движение в условиях плохой видимости, невозможны без применения радиолокационных систем. Ни один полёт в космос, как в автоматическом режиме, так и пилотируемый, не обходится без применения разнообразных радиолокационных комплексов на всех участках полёта при выполнении любых задач.

   РАДИОМАЯ́К, передающая или приёмопередающая радиостанция, установленная на земной поверхности либо на движущемся объекте (напр., на судне, искусственном спутнике Земли, самолёте), излучающая специальные радиосигналы. По этим радиосигналам (по их амплитуде, фазе, частоте, времени посылки), принимаемым на движущемся объекте, можно определить направление на радиомаяк, а в ряде случаев – и дальность до радиомаяка. Определив направление и расстояние до радиомаяка и зная его местоположение, нетрудно установить собственное местонахождение. По наземным радиомаякам, каждый из которых передаёт свои, отличные от других маяков радиосигналы, пилоты гражданских самолётов и лётчики военной авиации определяют (проверяют) координаты местоположения своих летательных аппаратов.

   РАДИОПЕРЕДÁТЧИК, устройство для формирования радиосигнала, подаваемого на вход передающей антенны. Обычно содержит возбудитель (генератор колебания необходимой частоты с высокой стабильностью), усилитель мощности и модулятор (блок, модулирующий несущее колебание по заданному закону). Структурная схема позволяет создать высокочастотное колебание – переносчик информации, промодулировать его и усилить до необходимой мощности, выполнив определённые требования для передачи максимальной мощности в антенну. Радиопередатчики проектируются и применяются во многих отраслях: все виды радиосвязи, радиолокации, радиопеленгации, звукового и телевизионного вещания, службы точного времени и т. д. Основные характеристики радиопередатчиков: вид излучения, рабочие частоты, допустимая нестабильность частоты излучаемого сигнала, мощность излучения. Кроме этих характеристик, важны и эксплуатационные характеристики: коэффициент полезного действия, определяющий количество потребляемой электроэнергии от сети электроснабжения (кроме стоимости, лишняя электроэнергия нагревает радиопередатчик, требуя громоздкой системы принудительного охлаждения – воздушного или водяного; тепловыделением определяются и размеры радиопередатчика); экологические характеристики – допустимый уровень электромагнитных излучений и акустических шумов в технологических помещениях и жилых зданиях. Для уменьшения экологического воздействия мощные передатчики выносят за черту города, а вместо привычных трубок радиотелефонов начинают применять выносную микротелефонную гарнитуру, а сам аппарат с передатчиком подвешивают на брючном ремне (воздействие на остальные органы менее опасно, чем на мозг).
   Современные системы связи – беспоисковые и бесподстроечные. Это требует точности установки частоты не хуже 1 Гц и нестабильности частоты в доли герца для радиотелефона, поэтому задающие генераторы с плавной настройкой уступили место цифровым синтезаторам, синхронизированным с высокостабильным задающим генератором. Выходные каскады усиливают сигналы (иногда осуществляют модуляцию сигналов) до необходимой мощности – от микроватт до нескольких мегаватт, часто выполняют необходимую фильтрацию сигналов (частотную селекцию основных сигналов от различных побочных, засоряющих радиочастотный спектр сигналов).
   Вся история развития радиопередатчиков – история развития элементной базы: от генерирования колебаний с помощью искры или электрической дуги (источники колебаний широкого спектра), применения электровакуумных элементов (изобретение вакуумного триода, а затем многоэлектродных ламп и других вакуумных приборов – клистронов, магнетронов, ламп бегущей и обратных волн и т. д.) и, наконец, твердотельных усилительных элементов, которые позволяют строить радиопередатчики мощностью до нескольких киловатт. Особо, по элементной базе, выделяются бортовые, спутниковые радиопередатчики, работающие в условиях открытого космоса.

   Схема работы радиопередатчика

   РАДИОПРИЁМНИК, устройство для преобразования электрических сигналов с выхода антенны в электрические сигналы, соответствующие подаваемым, на вход радиоканала. Радиоприёмник усиливает принимаемые сигналы до необходимых значений (независимо от величины входных сигналов, т. к. условия распространения радиоволн нестабильны и требуется автоматическая регулировка усиления до 10 000 раз), производит необходимую селекцию по частоте, а в некоторых случаях по фазе приходящего сигнала, по виду модуляции соответствующим передаваемым передатчиком радиосигналам. Основные характеристики радиоприёмника: чувствительность, избирательность, динамический диапазон.
   Чувствительность радиоприёмников определяется минимальным значением сигналов от антенны, при которых радиоприёмник ещё может восстанавливать исходный сигнал с необходимой точностью. Зависит от вида сигнала – напр., при приёме телефонии чувствительность может доходить до 0.2 мкВ, телеграфии – до 0.1 мкВ, что очень близко к теоретически возможным значениям (близкие к уровню шумов, возникающих от теплового движения молекул). Для повышения чувствительности входные каскады специальных радиоприёмников, напр. предназначенных для дальней космической связи, охлаждают жидким гелием.
   Избирательность, селективность – способность приёмника отделять полезный сигнал от мешающих. Основная часть приёмников реализует частотную селективность – уменьшение мешающего действия сигналов, выходящих за полосу пропускания приёмника. Напр., при отклонении частоты сигнала от частоты настройки на 10 кГц он ослабляется в 100 раз, при этом спектр основного сигнала (до 5 кГц) практически не должен исказиться. Кроме избирательности по соседнему каналу, обычно оговаривается избирательность по другим побочным каналам приёма (она выше – 1000—10 000 раз).
   Динамический диапазон – отношение напряжений максимального и минимального сигналов, воспроизводимых с допустимыми искажениями; для коммерче-ской телефонии динамический диапазон – 100, для звукового вещания – 1000.
   Различают радиоприёмники прямого усиления и супергетеродинные. Радиоприёмники прямого усиления состоят из избирательного высокочастотного тракта, осуществляющего усиление сигнала и основную селективность от мешающих сигналов, детектора, выделяющего соответствующий исходному сигнал из высокочастотного радиосигнала, и оконечного усилителя для доведения мощности принятого сигнала до требуемого и согласования выхода приёмника с громкоговорителем, соединительной линией и т. д.
   Перестраиваемые по частоте радиоприёмники обычно выполняют по супергетеродинной схеме: после упрощённого входного тракта следует преобразователь спектра принимаемого сигнала, переносящий его в область промежуточной частоты, на которой производятся основные усиление и частотная селекция сигнала. Кажущееся усложнение схемы в действительности приводит к значительному удешевлению всего устройства.

Схема радиоприёмника прямого усиления

   Схема супергетеродинного радиоприёмника

   Элементная база радиоприёмников претерпела несколько изменений: радиолампы, транзисторы и, наконец, микросхемы, причём частотно-зависимые элементы (катушки индуктивности и конденсаторы) заменены на интегральные микросхемы, вначале аналоговые, а теперь цифровые. Современный радиоприёмник может быть выполнен на одном цифровом микропроцессоре, не требует налаживания во время производства и обеспечивает потребителю ряд услуг, предоставление которых без использования цифровых методов обработки сигналов практически невозможно. Напр., неограниченная память на частоты настройки, время автоматического включения и выключения, опознавание речь – музыка (приёмник по заданию хозяина может формировать программу), автоматическое изменение громкости для различных отрывков речи и музыки, их тембра.

   РАДИОРЕЛÉЙНЫЕ ЛИ́НИИ СВЯ́ЗИ, линии радиосвязи, образованные цепочкой приёмопередающих станций, позволяющих передавать информацию на расстояния, превышающие расстояние уверенной передачи одной пары приёмопередающих станций. Успешно дополняют кабельные линии связи в случаях их отсутствия или большой стоимости прокладки и эксплуатации в сложных геологических или географических условиях, обеспечивают передачу любых видов информации. В зависимости от назначения связь производится с помощью радиоволн длиной от дециметров до сантиметров. Наземные радиорелейные линии связи строят с пролётами между ретрансляторами 30–50 км, возможно увеличение этого расстояния до 100–120 км за счёт увеличения высоты подвеса антенн и усложнения оборудования. В городах расстояние между станциями значительно меньше – 4–7 км. Межстанционные пролёты тропосферных линий связи (использующих эффект отражения от тропосферных неоднородностей) могут превышать 400 км. Такие линии связи использовались в основном в приполярных областях до появления систем спутниковой связи, которые также являются одним из видов радиорелейных линий. В городах при ремонте кабельных линий связи, при обходе каких-либо препятствий или водных преград часто применяют однопролётные радиорелейные вставки.
   Наземные радиорелейные линии прокладывают так, чтобы излучение антенн каждого пункта не могли принимать остальные пункты связи, кроме ближайших, для которых оно предназначено. Работа промежуточных пунктов радиорелейных линий связи управляется и контролируется дистанционно, без присутствия эксплуатационного персонала; особенно сложно обеспечить непрерывное энергоснабжение (при перерывах в подаче электроэнергии автоматически включаются внутренние источники: аккумуляторы, электрогенераторы с дизельными или бензиновыми двигателями, атомные батареи). По возможности места промежуточных пунктов выбирают с хорошими подъездами для удобства проведения ремонтных и профилактических работ. Антенны радиорелейных станций устанавливают на крышах высоких домов в городах, а на открытых местностях – на специально построенных мачтах высотой 40—100 м.

   Схема радиорелейной линии связи с искусственным спутником Земли (ИСЗ):
   1 – оконечные пункты линии; 2 – промежуточный пункт; 3 – земная станция радиосвязи с ИСЗ; 4 – ИСЗ с активным ретранслятором

   РАДИОСВЯ́ЗЬ, электросвязь, осуществляемая с помощью радиоволн. С нач. 20 в. радиосвязь занимает лидирующее место в подвижной службе связи и всё большее – в фиксированной (связь между подвижными объектами и с объектами постоянного местоположения).
   Радиосвязь осуществляется как непосредственно между двумя объектами, так и через различные ретрансляторы для увеличения дальности. Ретрансляторы бывают пассивные, использующие отражение радиоволн от естественных или специально созданных человеком предметов, и активные – приёмопередающие устройства, осуществляющие приём, усиление и передачу сигналов, зачастую на разных частотах, применяя антенны, работающие в разных направлениях. Первые радиолинии предназначались для организации связи двух пользователей. Современные системы радиосвязи подразумевают передачу информации (звуковой и видео) одновременно многим слушателям и телезрителям. Увеличение быстродействия каналов связи потребовало перехода на более высокие частоты радиоволн, распространение которых ограничивается прямой видимостью, потребовало увеличения высоты подъёма антенн (стратостат, искусственный спутник Земли) или увеличения числа ретрансляторов, располагаемых через 30–50 км (наземные радиорелейные линии связи). В большинстве случаев радиосвязь используется в комплексе с другими видами электросвязи, и потребители не знают, что их информация передаётся по радио.

   РАДИОТЕЛЕСКÓП, устройство для приёма и регистрации радиоизлучений космического происхождения, основной исследовательский прибор радиоастрономии. Представляет собой специализированное радиоприёмное устройство с максимально достижимыми параметрами по чувствительности, пространственной и спектральной избирательности. Заявленные для целей радиоастрономии частоты простираются до 1000 ГГц. Первые сообщения о приёме космических излучений появились в 20—30-е гг. 20 в. В 1931 г. К. Джански (США) открыл космическое радиоизлучение Млечного Пути, его именем названа единица потока космического радиоизлучения; 1 Джански равен 10–26 Вт/(мІxГц). Исследуются источники непрерывного излучения в миллионные доли Джански.
   Чувствительность радиоаппаратуры определяется тепловыми шумами элементов входных устройств, поэтому входные усилители, смесители охлаждают жидким гелием. Чувствительность всего комплекса радиотелескопа определяется площадью приёмной антенны, достигающей 100 000 мІ и более.
   Для достижения высокой пространственной избирательности необходимо увеличивать линейные размеры антенн и точность их изготовления. Напр., отклонение от заданной формы параболической антенны Крымского радиотелескопа диаметром в 22 м не превышает 0.15 мм, что позволяет работать на волнах до 3 мм. Антенны больших диаметров (100 м, ФРГ) требуют коррекции при каждом изменении направления приёма. Дальнейшее увеличение разрешающей способности радиотелескопов достигается разнесением антенн на 10—100 км и последующей математической обработкой принимаемых сигналов.
   Принимаемое радиотелескопами космическое излучение несёт информацию о строении окружающего мира, о происхождении Вселенной, о микромире. Одна из интереснейших задач – поиск внеземных цивилизаций, установление связи с ними, использование достижений «разума» более развитых цивилизаций.

   РАДИОТЕЛЕФÓН, телефон, доступ к которому осуществляется по радио. К ним относятся: бесшнуровые телефоны – реализующие беспроводную связь (подключение) внутри квартиры, офиса, дома; радиус их действия не более 100 м; стационарные и мобильные телефоны, осуществляющие связь непосредственно друг с другом, попеременно занимающие отведённые для них полосы частотного спектра, причём поиск свободных в данный момент полос осуществляется вручную радистом или автоматически. Точно так же производится и адресация – по позывному сигналу или набором укороченного телефонного номера. Радиотелефоны обеспечивают связь с экипажами космических станций, экипажами и пассажирами самолётов и кораблей.
   Для работы радиотелефонов выделены полосы частот практически во всех диапазонах радиоволн. Напр., для дальних радиотелефонных связей между воздушными и морскими судами и наземными объектами используют гектометровые и декаметровые волны; для ближних связей и связей через космос используют метровые, дециметровые, сантиметровые и миллиметровые волны. Строжайшая экономия расходуемого частотного спектра, требования экологической безопасности вынуждают применять сложные методы модуляции, повышать чувствительность радиоприёмников. Кроме передачи речевой информации, радиотелефоны всё шире обмениваются другими видами мультимедийной информации: видео, буквенные и графические сообщения.

   РАДИОЦÉНТР, комплекс технических средств, предназначенный для организации радиоканалов (до нескольких сотен одновременно). В состав радиоцентра входят антенны, радиоприёмники, радиопередатчики, а также различное коммутационное оборудование для подключения систем, работающих в различных направлениях. Так как передающие и приёмные антенны различны, а работа вблизи мощных радиопередатчиков затруднена, для профессиональной радиосвязи организуют радиопередающие и радиоприёмные центры, разнесённые на 20–40 и более километров. Сухопутный радиоцентр обычно располагается на достаточно большом антенном поле (3 5 3 км), вынесенном за город для уменьшения влияния промышленных радиопомех и уменьшения вредных экологических воздействий высокочастотных излучений на население. Доля традиционных радиоцентров, работающих в диапазонах километровых, гектометровых и декаметровых волн, постепенно уменьшается, уступая место центрам космической связи.

   РАДИОЧАСТÓТНЫЙ КÁБЕЛЬ, электрический кабель, предназначенный для передачи радио – и видеосигналов. По конструкции и взаимному расположению проводников радиочастотные кабели подразделяют на коаксиальные, симметричные (двухпроводные) и спиральные (коаксиальные со спиральным внутренним проводником). Наиболее распространены коаксиальные кабели, в которых оба проводника тока, образующие электрическую цепь, представляют собой два соосных цилиндра, разделённых слоем изоляции. Электромагнитное поле коаксиального кабеля сосредоточено в пространстве между проводниками тока, т. е. внешнего поля нет, и поэтому потери на излучение в окружающее кабель пространство практически отсутствуют. Так как внешний проводник одновременно служит электромагнитным экраном, защищающим электрическую цепь тока от влияний извне, коаксиальный кабель обладает высокой помехозащищённостью. Коаксиальные кабели служат для соединения между собой узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры, для передачи телевизионных программ и телефонных разговоров (до нескольких тысяч переговоров одновременно по одной коаксиальной паре). Маркировка радиотехнического кабеля даёт информацию о его основных свойствах; напр., РК-75-4-11 означает: радиочастотный, коаксиальный, с волновым сопротивлением 75 Ом, диаметром 4 мм, со сплошной полиэтиленовой изоляцией.

   Внешний вид коаксиальных кабелей:
   а – с многопроволочным внутренним проводником, со сплошной изоляцией, внешним проводником в виде оплётки из медной лужёной проволоки и оболочкой из пластмассы или резины; б – с однопроволочным внутренним проводником, с изоляцией из диэлектрических шайб, внешним проводником из проволочной оплётки и оболочкой из пластмассы

   РАЗВЁРТЫВАНИЕ, процесс чистовой обработки отверстий, полученных сверлением, зенкерованием или иным способом. Для обработки применяют многолезвийный режущий инструмент – развёртку, которая имеет от 6 до 12 лезвий. Процесс может осуществляться на станках или вручную (напр., при слесарных работах). Развёртывание характеризуется срезкой слоя металла (припуска) небольшой толщины (до нескольких десятков микрометров) и упрочнением тонкого приповерхностного слоя металла. Развёртыванием обрабатывают отверстия диаметром до 100 мм.

   РАЗВОДНÓЙ МОСТ, мост с подвижным (разводным) пролётным строением для пропуска судов большой высоты. Самый древний тип разводного моста – это подъёмный мост. Такие мосты строили при средневековых замках. С их помощью защищались от врагов: в случае опасности мосты поднимали над крепостным рвом, перекрывая путь внутрь крепостных стен. Современные разводные мосты строят на судоходных реках, каналах и через морские заливы в тех случаях, когда по экономическим, эстетическим или иным соображениям нецелесообразно возводить виадук или строить высокий мост с длинными подходами к нему. Наибольшее распространение такие мосты получили в Нидерландах, на севере Германии, в Санкт-Петербурге. Разводное пролётное строение может быть поворотным, вертикально-подъёмным или раскрывающимся. Механизмы, приводящие в движение пролётные строения, располагаются внутри мостовых опор или в специальных башнях. Когда корабль подходит к разводному мосту, гидравлические или электрические подъёмники за несколько минут поднимают или поворачивают (в зависимости от конструкции моста) многотонное пролётное строение. Особенно красивы мосты с раскрывающимся центральным пролётом, напр. Дворцовый мост в Санкт-Петербурге и мост Тауэр в Лондоне. Самый знаменитый разводной мост находится на юге Франции у г. Арль. Он вдохновил Винсента Ван Гога на создание известной картины «Мост в Ланглуа (Подъёмный мост)».

   Дворцовый мост в Санкт-Петербурге

   РАЗЛИ́ВКА МЕТÁЛЛА, процесс наполнения жидким металлом форм, в которых металл кристаллизуется, образуя слитки. Разливка металла – важный этап технологического цикла производства металла: в процессе разливки и кристаллизации слитка формируются многие физико-механические свойства металла. В этом заключается основное отличие разливки металла от литья, при котором металл, затвердевая, образует готовые изделия или заготовки для механической обработки. Расплавленный металл обычно выпускают из плавильного агрегата в разливочный ковш, откуда уже разливают либо в изложницы, либо на установки непрерывной разливки стали. Существует два способа разливки стали в изложницы: сверху и сифоном (снизу). В первом случае сталь поступает непосредственно из ковша в изложницу. Для разливки чугуна, цветных металлов и ферросплавов широко применяют разливочные машины.

   РАЗЛИ́ВОЧНАЯ МАШИ́НА, устройство для механизированной разливки жидкого металла (с целью получения слитков), а также штейна и некоторых шлаков. Ленточная разливочная машина, используемая для разливки чугуна, представляет собой наклонный конвейер из двух параллельных бесконечных цепей. К цепям прикреплены чугунные изложницы – мульды, причём каждая мульда одним своим краем немного перекрывает соседнюю, чтобы жидкий металл не проливался в зазоры между ними. К нижнему концу машины подаётся ковш с металлом, который при наклоне ковша заливается в мульды. Чугун в мульдах обрызгивается водой для охлаждения. В верхней части конвейера мульды переворачиваются, чушки (слитки затвердевшего чугуна) вываливаются из них и попадают по жёлобу на железнодорожную платформу или в вагонетку. Опрокинутые пустые мульды движутся в обратном направлении, при этом они обдуваются паром и обрызгиваются известковым молоком. Масса одной чушки чугуна составляет от 8 до 55 кг. Машины подобного типа используют и для разливки ферросплавов, цветных металлов, шлаков в цветной металлургии. Кроме того, в цветной металлургии применяют карусельные разливочные машины – вращающиеся столы с мульдами, в которые по жёлобу заливается жидкий металл.

   РАЗМÉТКА, 1) слесарная операция, заключающаяся в подготовке детали или одновременно нескольких деталей какого-либо изделия к обработке, изготовлению, сборке. При разметке пользуются инструментами и приспособлениями, которые необходимы для определения размеров, проверки взаимного расположения плоскостей детали, осей отверстий, параллельности линий и т. п. Для размещения заготовок служит разметочная плита – массивная стальная плита с хорошо обработанной поверхностью. Цилиндрические детали для разметки закрепляют на специальной призме с прижимным болтом. Разметка заключается в нанесении на заготовку линий и точек, указывающих контуры размечаемой детали. Для этой цели используется кернер и чертилка. По чертежу, образцу или по месту в соответствии с размерами сопряжения (как бы с примеркой) наносят вспомогательные и центровые знаки, а также линии для точной установки заготовки на станке. Измерения выполняют с помощью угольника (проверка взаимной перпендикулярности осей и плоскостей), угломера (расположение косых поверхностей и граней), кронциркуля (сравнение размеров диаметров отверстий, длины, толщины и т. п.), рейсмуса (нанесение параллельных линий), штангенрейсмуса и других штангенинструментов, уровня (определение горизонтальности поверхности) и т. п.

   Инструменты и приспособления, применяемые при разметке:
   1 – разметочная плита; 2 – разметочный ящик; 3 – кернер; 4 – чертилка; 5 – циркуль; 6 – призма для закрепления цилиндрических деталей; 7 – угольник; 8 – угломер; 9 – штангенрейсмус; 10 – рейсмус; 11 – уровень

   2) Разметка дорожная – линии и обозначения на проезжей части улиц и дорог, а также на опорах мостов, бордюрах и т. п., устанавливающие порядок дорожного движения и помогающие ориентироваться в дорожной обстановке.

   РАЙТ (wright), братья: Уилбер (1867–1912) и Орвилл (1871–1948), американские изобретатели, лётчики, создатели первого в мире самолёта. В 1903 г. построили планёр-биплан с механизмами управления, установили на нём бензиновый двигатель собственной конструкции мощностью 12 л. с. (9 кВт), два пропеллера и 17 декабря 1903 г. совершили на нём впервые в мире четыре успешных полёта. В 1904—05 гг. на усовершенствованных самолётах смогли пролетать до 30 км. Показательными полётами в 1908—09 гг. во Франции и Германии братья Райт доказали превосходство своего самолёта над европейскими моделями. В 1908 г. продали лицензии на строительство самолётов нескольким странам и основали в США авиастроительную фирму (1909). С именами братьев Райт связано осуществление давнишней мечты человека о полётах в воздухе.

О. Райт

   У. Райт

   РАКÉТА, летательный аппарат, движущийся под действием реактивной силы, возникающей при отбросе массы продуктов сгорания ракетного топлива. Появлению ракет предшествовало изобретение пороха (ок. 10 в.). Можно предположить, что первоначально к обычной стреле крепилась трубочка с порохом. Стрела с горящим пороховым зарядом не только летела дальше, но и служила зажигательным снарядом. По разным версиям, на Руси ракетное дело зародилось в 10–11 вв. Достоверно известно, что в 1516 г. ракеты в ратном деле применяли запорожцы. В 16–18 вв. работы по созданию боевых (гл. обр. зажигательных) ракет активно велись в странах Европы и Азии. Организация ракетного дела в России связана с созданием в 1680 г. в Москве «Ракетного заведения», в котором начали изготавливать сначала фейерверочные, а затем и сигнальные ракеты. В нач. 19 в. английский учёный и изобретатель У. Конгрев установил влияние скорости истечения газов и их расхода на скорость полёта ракеты, он же предложил в головную часть ракеты помещать боевой заряд и заменил бумажный корпус металлическим. Он разработал ракеты со стартовой массой 225 и 450 кг, дальность их полёта достигала 3 км.
   В России развитие ракет связано с именами И. Картмазова, А. Д. Засядько, К. И. Константинова. Картмазов в 1814 г. изготовил боевые ракеты двух типов – зажигательные и гранатные. Засядько сконструировал боевые ракеты трёх калибров, разработал технологию их изготовления, создал пусковые станки для залпового огня (6 ракет) и приспособления для наведения. Учёный и изобретатель Константинов заложил научные основы расчёта и проектирования ракет, экспериментальной ракетодинамики.
   В сер. 19 в. изобретатели и конструкторы И. И. Третеский, Н. М. Соковнин, Н. А. Телевшев и др. предложили ряд проектов летательных аппаратов для полётов в атмосфере. Совершенно иной принцип положил в основу своего воздухоплавательного прибора Н. И. Кибальчич; в его аппарате подъёмная сила создавалась пороховым ракетным двигателем, действие которого не зависело от состава окружающей среды. По существу это был первый в России проект летательного аппарата, принципиально пригодного для полётов в космос. В проекте предусмотрена система регулирования и подачи топлива в камеры сгорания, предложен принцип управления полётом ракеты путём изменения наклона двигателя относительно продольной оси ракеты. В 1883 г. никому тогда не известный К. Э. Циолковский в своей рукописи «Свободное пространство» высказал уверенность, что только при помощи реактивного движения возможны полёты в космическом пространстве. На рубеже 19–20 вв. профессор Санкт-Петербургского политехнического института И. В. Мещерский опубликовал свои работы «Динамика точки переменной массы» (1897), «Уравнения движения точки переменной массы в общем случае» (1904) и др., в которых он изложил основные уравнения ракетодинамики. Вместе с тем в мире в нач. 20 в. обозначился спад интереса к ракетам. Одна из причин этого – появление нарезной артиллерии и, как результат, существенное увеличение дальности и точности стрельбы. В то же время в России учёные-энтузиасты Н. И. Тихомиров, Ф. А. Цандер, М. К. Тихонравов, С. П. Королёв, В. А. Артемьев, Ю. А. Победоносцев, В. П. Глушко, А. М. Исаев и многие другие продолжали работы над созданием ракетного оружия и реактивной авиации. В результате уже к началу Великой Отечественной войны армия СССР имела на вооружении реактивные установки залпового огня (знаменитые «катюши»), сыгравшие значительную роль в достижении победы. После войны работы по созданию ракет и реактивной авиации значительно активизировались. При этом задачи построения, управления полётом и т. п. перешли на новый качественный уровень.

ГИРД-09 – экспериментальная ракета с ЖРД (проект М. К. Тихонравова)

ГИРД-Х – экспериментальная ракета с ЖРД (проект Ф. А. Цандера)

Конструкция ракеты зависит от её назначения и типа используемых ракетных двигателей и является сложным инженерным сооружением весом в несколько сотен, а то и тысяч тонн, способным противостоять огромным нагрузкам при старте и в полёте. Основные силовые элементы конструкции выполняются в виде тонкостенных оболочек из высокопрочных лёгких сплавов или композиционных материалов, большую часть объёма занимают баки с горючим и окислителем. В хвостовом отсеке размещаются сопловый блок и оборудование, необходимое для управления вектором тяги. Управление осуществляется поворотом одного или нескольких сопел, либо использованием специальных дополнительных рулевых двигателей, либо распределением мощности нескольких сопел, что приводит к созданию результирующего управляющего момента относительно центра масс. Система управления полётом ракеты состоит из датчиков, преобразующих устройств и рулевых машин. Датчики обычно устанавливаются на гиростабилизированных платформах, сохраняющих неизменным своё положение относительно неподвижных звёзд и позволяющих измерять отклонения от заданной траектории. Инерциальные датчики измеряют скорость полёта. Сопоставление истинного направления и скорости с заданными направляются в бортовую ЭВМ, которая корректирует траекторию с помощью рулевых машин. Система управления включает подачу питания на приборы управления работой различных систем ракеты. Высокие требования, которые предъявляются к надёжности системы управления, приводят к необходимости дублирования и резервирования наиболее ответственных контуров управления.

Многоцелевая ракета РВВ-АЕ

   Ракета Х-29ТЕ – класса «воздух – поверхность» с полуактивным лазерным наведением

   Пуск ракеты – сложный технологический процесс, который включает подготовку и проверку всех систем ракеты, установку ракеты в стартовое устройство, заправку компонентами топлива и сам запуск. Для пуска различных типов ракет имеются свои стартовые комплексы. Эти комплексы могут быть стационарными и передвижными, оборудованными на морских судах, подводных лодках, железнодорожных и автомобильных платформах и т. п.
   Ракеты – это не только мощное оружие. Геофизические ракеты служат науке, существуют транспортные ракеты, способные быстро доставлять всё необходимое в удалённые точки, особенно в районы бедствия, а ракеты-носители доставляют на орбиты различные спутники вполне мирного назначения.

   РАКÉТА-НОСИ́ТЕЛЬ, ракета для выведения в космос космических аппаратов и других полезных грузов.
   В зависимости от массы полезного груза ракеты-носители подразделяют на лёгкие (полезный груз до 5 т), средние (от 5 до 20 т), тяжёлые (от 20 до 100 т) и сверхтяжёлые (св. 100 т). К лёгким относятся ракеты-носители типа «Космос», «Циклон», «Рокот» и др. Средними ракетами-носителями считаются «Восток», «Союз», «Молния», «Зенит» и т. п. К тяжёлым относятся ракеты-носители «Протон», к сверхтяжёлым – «Н-1» и «Энергия». Ракета-носитель должна быть способна сообщить космическому аппарату первую или вторую космическую скорость.

Ракета-носитель «Протон»

РАКÉТНОЕ ОРУ́ЖИЕ, оружие, в котором средства поражения доставляются к цели с помощью ракет. По сравнению с авиацией и артиллерией боевые ракеты обладают значительными преимуществами: большой скоростью и практически неограниченной дальностью полёта; высокой вероятностью поражения цели; постоянной готовностью к использованию при любой погоде; малой уязвимостью в полёте. Реактивный принцип движения был известен задолго до появления огнестрельного оружия, однако ракетное оружие развивалось очень медленно. Напр., находившиеся на вооружении русской и английской армий в 19 в. боевые пороховые ракеты имели дальность стрельбы почти такую же, что и гладкоствольная артиллерия (2–4 км), но они значительно уступали ей в точности (отклонение ракет от цели составляло 300–400 м). С появлением в сер. 19 в. нарезных орудий ракетное оружие, не получив массового распространения, стало терять своё значение. Интерес к нему возродился только во время 2-й мировой войны с появлением систем залпового огня, стрелявших реактивными снарядами по площадным целям (известные советские «катюши» с дальностью стрельбы до 10 км), и управляемых ракет Фау-1 и Фау-2 (с дальностью стрельбы св. 300 км), применявшихся немцами против англичан в 1944—45 гг. С этого времени боевые ракеты становятся основным вооружением сухопутных войск, военной авиации и флота.

Боевая машина залпового огня БМ_13 («катюша»)

Современное ракетное оружие в подавляющем большинстве состоит из управляемых ракет, за исключением выстреливаемых залпом на небольшие расстояния. Подразделяется на ударное (общего назначения) и специальное (противоракетное, зенитное, противокорабельное, противолодочное, противотанковое, противорадиолокационное). Ударное ракетное оружие в свою очередь делится на стратегическое (ракетно-ядерное) и нестратегическое. Стратегическое предназначается для поражения наиболее важных объектов противника как военного, так и общегосударственного значения. Это межконтинентальные баллистические ракеты с дальностью стрельбы св. 5500 км, баллистические ракеты средней дальности (1000–5500 км) и крылатые ракеты с дальностью стрельбы до 2500–3000 км. Боевая часть баллистических ракет – ядерная (если головная часть ракеты разделяющаяся в полёте, то боевая часть входит в состав каждой её боеголовки), у крылатых ракет может быть ядерной или обычной (осколочной, фугасной, зажигательной и т. д.). При стрельбе баллистическими ракетами на максимальной дальности отклонение составляет 100–400 м, что при ядерном взрыве несущественно; у крылатых ракет с самонаведением на конечном участке траектории отклонение всего несколько метров.

   Зенитно-ракетный комплекс «Квадрат»

   Ракеты нестратегического ударного оружия, в основном баллистические, имеют дальность стрельбы до 1000 км и обычные или ядерные боевые части. Специальное ракетное оружие – высокоточное оружие. К нему относятся крылатые ракеты (кроме некоторых противолодочных) с дальностью стрельбы от 2–4 км (противотанковые) до нескольких сотен километров (напр., противокорабельные). У последних наряду с обычной может быть и ядерная боевая часть. Ракетное оружие представляет собой совокупность ракетных комплексов, которые, кроме боевых ракет, имеют разнообразные средства для их транспортирования, хранения, перегрузки, технической подготовки, прицеливания, пуска и наведения. Одна из самых мощных в мире ракет – российская стратегическая межконтинентальная баллистическая ракета РС-20В (зарубежное название «Сатана») имеет массу 211 т, дальность стрельбы более 10 тыс. км, разделяющуюся головную часть с 10 ядерными боеголовками индивидуального наведения по различным целям, удалённым друг от друга на значительное расстояние. По мнению многих специалистов, в т. ч. и зарубежных, эффективной защиты от этой ракеты пока нет.

   РАКÉТНЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, реактивный двигатель, тяга которого создаётся за счёт истечения продуктов сгорания топлива, сжатого газа, электрически заряженных частиц и др. Наиболее распространёнными являются твёрдотопливные и жидкостные ракетные двигатели. Давно известная пороховая ракета является прообразом современных ракетных двигателей, в которых применяется более совершенное твёрдое топливо. Твёрдотопливные двигатели наиболее просты в обслуживании и хранении, но начавшийся процесс горения топлива у них остановить уже практически невозможно. Этого недостатка лишены жидкостные ракетные двигатели, работу которых можно многократно останавливать или возобновлять, регулируя подачу топлива в камеру сгорания. В качестве топлива в жидкостных ракетных двигателях используют водород, углерод или их химические соединения – керосин, спирт и др. В качестве окислителя, необходимого для горения топлива, служат кислород, фтор, хлор и др.

   Ракетный двигатель

   Основное применение ракетных двигателей – ракеты и космические аппараты. Их отличительная особенность – им не нужен воздух, это единственный тип двигателя, который может работать в безвоздушном пространстве. По назначению они подразделяются на основные и вспомогательные. Основные ракетные двигатели обеспечивают разгон ракет-носителей и космических аппаратов до требуемых скоростей полёта, перевод космического аппарата с орбиты искусственного спутника Земли на траекторию полёта к другим планетам, посадку на планету и т. д. Вспомогательные двигатели используются для управления полётом ракеты и космического аппарата, ориентации и стабилизации космического аппарата, разделения частей ракеты-носителя и других операций. Наиболее часто в качестве вспомогательных используют газовые двигатели, тяга которых создаётся за счёт истечения сжатого газа, хранящегося в баллонах высокого давления. По мере расходования газа тяга газового ракетного двигателя уменьшается, время его работы ограничено.

   РАКÉТНЫЙ КÁТЕР, малый боевой корабль (водоизмещение до 600 т), основным вооружением которого являются ракеты. Предназначен для поражения надводных кораблей противника в прибрежных районах моря. Первые ракетные катера появились в кон. 1950-х гг. в СССР. Современный отечественный ракетный катер «Молния» имеет водоизмещение 500 т, скорость хода до 40 узлов (74 км/ч), дальность плавания 2000 миль (3700 км), экипаж 42 человека, автономность 10 суток. Вооружение: 16 противокорабельных и 12 зенитных ракет, 76-мм и 30-мм (шестиствольная) артиллерийские установки.

   Ракетный катер «Молния»

   РАСКИСЛÉНИЕ МЕТÁЛЛОВ, удаление из расплавленных металлов (гл. обр. стали) растворённого в них кислорода, который является вредной примесью, ухудшающей механические свойства металла. Осуществляется путём введения в металл раскислителей (восстановителей) – веществ, обладающих способностью соединяться с кислородом лучше, чем основной металл. Хорошими раскислителями являются углерод, кремний, алюминий. Продукты раскисления в виде неметаллических включений ассимилируются жидким шлаком либо удаляются в виде газа (оксид углерода).

   РАСПОЗНАВÁНИЕ ÓБРАЗОВ в технике, научно-техническое направление, связанное с разработкой методов и построением систем (в т. ч. на базе компьютеров) для установления принадлежности некоторого объекта (предмета, процесса, явления, ситуации, сигнала) к одному из заранее выделенных классов объектов (образу). Процесс распознавания основан на сопоставлении признаков, характеристик исследуемого объекта с признаками, характеристиками других известных объектов, в результате чего делается вывод о наиболее правдоподобном их соответствии. Методы распознавания образов используют в технической диагностике, криминалистике и т. д. При распознавании образов решается задача, как человек отождествляет предметы с их визуальными образами, – напр., как он узнаёт стол, каким бы он ни был – круглым или квадратным, на одной ножке или на четырёх. Эта область очень важна для конструирования промышленных роботов, а в области персональных компьютеров на ней целиком строится технология программ оптического распознавания символов. Именно благодаря алгоритмам искусственного интеллекта компьютер может теперь почти без ошибок читать сканированный текст.

   РАСПРЕДЕЛИ́ТЕЛЬНОЕ УСТРÓЙСТВО (РУ), часть электрической подстанции, комплект устройств для приёма электроэнергии (от питающих генераторов, трансформаторов и др.) и распределения её между потребителями. На подстанциях располагают обычно два (иногда три) РУ – одно со стороны высшего напряжения, откуда поступает электроэнергия, другое – со стороны низшего, через которое электроэнергия направляется к потребителю. Конструктивно РУ может быть закрытым (в зданиях) или открытым (обычно при напряжении 35 кВ и выше).
   В состав РУ входит различное оборудование – коммутирующее (выключатели, разъединители, отделители, короткозамыкатели и т. п.), защитное (разрядники и др.) и измерительное (трансформаторы тока или напряжения и др.), элементы релейной защиты и т. д. В закрытых РУ (преимущественно до 10 кВ) оборудование размещается в металлических шкафах (т. н. комплектные РУ – КРУ). Для уменьшения занимаемой площади с кон. 1960-х гг. в РУ начали устанавливать компактные герметичные КРУ с электроизоляцией из элегаза (SF6).

   РАСХОДОМÉР, прибор для определения расхода газа, жидкости или сыпучих материалов. Различают расходомеры индукционные (измеряют электродвижущую силу, наводимую в потоке вещества магнитным полем), тепловые (учитывают интенсивность теплообмена в потоке), массовые, вертушечные и др.
   Индукционный расходомер измеряет расход электропроводной жидкости по значению электродвижущей силы (ЭДС), наводимой в потоке жидкости, текущей в магнитном поле. Применяется для измерения расхода различных электропроводных пульп – цементных, угольных, паст, сиропов металлов, агрессивных и радиоактивных жидкостей.
   Тепловой расходомер измеряет расход жидкости по интенсивности переноса ею тепловой энергии. Скорость потока жидкости измеряется либо по охлаждению нагретого тела, помещённого в поток, либо по переносу тепловой энергии между двумя точками, расположенными вдоль потока (калориметрический расходомер).
   В массовом расходомере измеряемому потоку придаётся дополнительное движение (вращающимся или колеблющимся звеном). В результате на чувствительном элементе расходомера возникают пропорциональные массовому расходу вещества физические эффекты, которые фиксируются прибором. Массовые расходомеры универсальны: позволяют измерять массовый расход вне зависимости от свойств и состояния вещества.
   Вертушечный расходомер измеряет расход вещества по частоте вращения крыльчатки (вертушки), приводимой в действие измеряемым потоком вещества. Частота вращения вертушки измеряется тахометром.

   РАФИНЁР, аппарат непрерывного действия, применяемый в целлюлозно-бумажной промышленности для размола волокнистых материалов (гл. обр. целлюлозы) с целью получения бумажной массы. Размол волокон, смешанных с водой, происходит между двумя вращающимися дисками (аппарат называют также дисковой мельницей). Размалывающие элементы – ножи из чугуна, стали, бронзы либо из абразивных или керамических материалов. Рафинёры применяют наряду с дефибраторами для размола древесной массы из щепы.

   РЕАКТИ́ВНЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, двигатель, тяга которого создаётся реакцией (отдачей) вытекающей из него струи рабочего тела. Под рабочим телом применительно к двигателям понимают вещество (газ, жидкость, твёрдое тело), с помощью которого тепловая энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, преобразуется в полезную механическую работу. Основа реактивного двигателя – камера сгорания, где сжигается топливо (источник первичной энергии) и генерируется рабочее тело – раскалённые газы (продукты сгорания топлива).

   Схема прямоточного воздушно-реактивного двигателя:
   1 – воздух; 2 – впрыск горючего; 3 – стабилизатор пламени; 4 – камера сгорания; 5 – сопло; 6 – форсунки

   По способу генерирования рабочего тела реактивные двигатели подразделяются на воздушно-реактивные (ВРД) и ракетные двигатели (РД). В воздушно-реактивных двигателях топливо сгорает в воздушном потоке (окисляется кислородом воздуха), превращаясь в тепловую энергию раскалённых газов, которая в свою очередь переходит в кинетическую энергию движения реактивной струи. В зависимости от способа подачи воздуха в камеру сгорания различают турбокомпрессорные, прямоточные и пульсирующие воздушно-реактивные двигатели.

   Схема пульсирующего воздушно-реактивного двигателя:
   1 – воздух; 2 – горючее; 3 – клапанная решётка; 4 – форсунки; 5 – свеча зажигания; 6 – камера сгорания; 7 – сопло
   В турбокомпрессорном двигателе воздух в камеру сгорания нагнетается компрессором. Такие двигатели являются основным типом авиационного двигателя. Они подразделяются на турбовинтовые, турбореактивные и пульсирующие воздушно-реактивные двигатели.

   Схема турбовинтового реактивного двигателя:
   1 – воздух; 2 – воздушный винт; 3 – компрессор; 4 – камера сгорания; 5 – газовая турбина; 6 – сопло; 7 – горячие газы; 8 – жидкое топливо; 9 – форсунки
   Турбовинтовой двигатель (ТВД) – турбокомпрессорный двигатель, в котором тяга в основном создаётся воздушным винтом, приводимым во вращение газовой турбиной, и частично прямой реакцией потока газов, вытекающих из реактивного сопла.

   Схема турбореактивного двигателя:
   1 – воздух; 2 – компрессор; 3 – газовая турбина; 4 – сопло; 5 – горячие газы; 6 – камера сгорания; 7 – жидкое топливо; 8 – форсунки

   Турбореактивный двигатель (ТРД) – турбокомпрессорный двигатель, в котором тяга создаётся прямой реакцией потока сжатых газов, вытекающих из сопла. Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель – реактивный двигатель, в котором периодически поступающий в камеру сгорания воздух сжимается под действием скоростного напора. Имеет небольшую тягу; использовался в основном на до-звуковых летательных аппаратах. Прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) – реактивный двигатель, в котором непрерывно поступающий в камеру сгорания воздух сжимается под действием скоростного напора. Имеет большую тягу при сверхзвуковых скоростях полёта; отсутствует статичная тяга, поэтому для ПВРД необходим принудительный старт.

   РЕАКТИ́ВНЫЙ САМОЛЁТ, см. в ст. Самолёт.

   РЕВОЛЬВÉР, пистолет с вращающимся блоком патронников (барабаном). Соединение очередного патронника со стволом, т. е. поворот барабана на один шаг, осуществляется при взведении курка. Таким образом, не являясь автоматическим оружием, револьвер при весьма простом устройстве обладает высокой скорострельностью – до 30 выстрелов в минуту. Поэтому, став первым приемлемым многозарядным (обычно 6 патронов) оружием в сер. 1830-х гг., он применялся во многих армиях вплоть до появления в кон. 19 в. самозарядных пистолетов. В русской армии длительное время находились на вооружении револьверы 10.67-мм системы Смит-Вессон образцов 1871.1872 и 1880 гг. и 7.62-мм системы Л. Нагана образца 1895 г. (последний выпускался в СССР до 1945 г.). Хотя в современных армиях отдают предпочтение пистолетам, револьверы остаются на вооружении правоохранительных органов и в качестве служебного оружия. Первые отечественные револьверы стали создаваться только в кон. 20 в.: 9-мм РСА (масса 0.8 кг), 12.3-мм «Удар» (0.95 кг) и др.

   Револьвер системы Наган

   РЕГЕНЕРÁТОР, см. в ст. Теплообменник.

   РЕГУЛЯ́ТОР, устройство в системе автоматического регулирования, которое вырабатывает воздействие на объект в соответствии с требуемым законом регулирования. Одними из первых в истории техники стали поплавковый регулятор уровня жидкости в сосуде и центробежный регулятор частоты вращения вала паровой машины.

Центробежный регулятор частоты вращения вала паровой машины Д. Уатта

Ныне в промышленности, энергетике, на транспорте используют автоматические регуляторы давления, температуры, уровня жидкости в сосуде, электрического напряжения, скорости и др. С помощью чувствительного элемента (датчика) регулятор измеряет давление, температуру, уровень и т. д. и в соответствии с заложенным в его конструкции законом регулирования вырабатывает воздействие на объект регулирования. В регуляторах прямого действия воздействие с датчика передаётся непосредственно на регулирующий орган (задвижку, заслонку, клапан и т. д.) объекта без промежуточного усиления. В регуляторах непрямого действия воздействие с датчика передаётся на усилитель, после которого подаётся на исполнительный механизм (привод) регулирующего органа объекта. По виду используемой энергии современные регуляторы делятся на пневматические, гидравлические, электрические, электронные и комбинированные (электропневматические, электрогидравлические).

   Регулятор уровня воды в сосуде

   РЕДУ́КТОР, 1) механизм, входящий в приводы машин и служащий для снижения угловых скоростей ведомого вала и повышения крутящих моментов с помощью различных передач. Могут применяться цепные, зубчатые, червячные передачи, а также использоваться их различные сочетания. Существуют комбинированные приводы, в которых редуктор объединяют с вариатором. Редукторы используют в транспортных, грузоподъёмных машинах, обрабатывающих станках и т. п.
   2) Устройство для снижения и поддержания постоянным давления рабочей среды (газа, пара или жидкости) на выходе из баллона или другой ёмкости с более высоким давлением, одновременно выполняющее функции предохранительного и запорного клапанов. Редукторы устанавливают в аппаратах для газовой сварки, хлораторах воды и т. п.; используют также в различных установках для осуществления дополнительных операций смешения, подогрева, охлаждения.

   РЕЗЕРВИ́РОВАНИЕ, метод повышения надёжности технических устройств путём введения в их состав (структуру) дополнительных элементов (узлов, связей) по сравнению с минимально необходимыми для выполнения заданных функций. Элементы устройства, необходимые и достаточные для обеспечения его работоспособности, называются основными (ОЭ); дополнительные элементы, предназначенные для обеспечения работоспособности устройства при отказе ОЭ, называются резервными (РЭ). Резервирование может быть общим, при котором резерв предусматривается на случай отказа устройства в целом, и раздельным, при котором резервируются отдельные части устройства; нередко применяют смешанное резервирование. В зависимости от сложности устройства и требуемой его надёжности число резервных элементов может быть от одного до трёх; однократное резервирование называется дублированием. От того, в каком состоянии находились РЭ к моменту включения их в работу, различают резерв нагруженный (или горячий), при котором РЭ нагружают так же, как ОЭ, облегчённый, когда РЭ нагружены меньше, чем ОЭ, и ненагруженный, при котором РЭ практически не несут нагрузки. Отключение отказавших ОЭ и подключение РЭ осуществляется вручную или автоматически. Применение резервирования часто ограничивается допустимыми значениями массы, объёма, стоимости или иных параметров резервируемого устройства по условиям эксплуатации или по экономическим соображениям. Поэтому, как правило, резервируют устройства, отказ которых может привести к большим материальным или информационным потерям, аварии, человеческим жертвам.

   РЕЗИ́НА, эластичный материал, образующийся при вулканизации натурального и синтетического каучуков. Натуральный (природный) каучук (от индейского «слёзы дерева»: «кау» – «дерево», «учу» – «плакать») – затвердевший млечный сок (латекс) тропического растения гевеи. В кон. 15 в. каучук был привезён в Европу. В 1839 г. американский изобретатель Ч. Гудьир, нагревая смесь сырого каучука с серой и свинцом, получил новый материал, который назвали резиной (от греческого rezinos – смола), а процесс её получения – по имени бога огня Вулкана – вулканизацией. Резина – сетчатый эластомер; находясь в аморфном состоянии, она дольше, чем натуральный каучук, сохраняет свои механические свойства.
   С развитием автомобилестроения резины, вырабатываемой из млечного сока гевеи, стало не хватать. Синтез первого искусственного (синтетического) каучука был осуществлён в 1931 г. русским химиком С. В. Лебедевым. Резину из каучука получают вулканизацией сложных композиций, содержащих, помимо каучука, вулканизующие агенты, активаторы вулканизации, наполнители, пластификаторы, красители, модификаторы, порообразователи, противостарители и другие компоненты. Каучук смешивают с ингредиентами в смесителе или на вальцах, изготовляют полуфабрикаты, собирают заготовки и подвергают их вулканизации при 130–200 °C. В результате вулканизации фиксируется форма изделия, оно приобретает необходимую прочность, эластичность, твёрдость и другие ценные свойства. Деформация обратимого растяжения резины достигает 500—1000 %. Свойства резины существенно меняются при комбинировании каучуков различных типов или их модификации активными наполнителями (высокодисперсная сажа, силикагель). Резина почти не поглощает воду; при длительном хранении и эксплуатации стареет, снижается её прочность и эластичность. Срок службы зависит от условий работы и составляет от нескольких дней до нескольких десятков лет.
   Резины общего назначения работают при температурах от –50 до 150 °C; используются для изготовления автомобильных шин, транспортёрных лент, приводных ремней, амортизаторов, резиновой обуви. Теплостойкие резины сохраняют свои свойства при 150–200 °C. Морозостойкие резины пригодны для эксплуатации при температурах (от –50 до –150 °C). Масло – и бензостойкие резины длительно работают в контакте с топливами, маслами, смазками и пр.; из них делают уплотнители, кольца, рукава, шланги. Резины, стойкие к действию агрессивных сред (кислоты, щёлочи, окислители), применяют при изготовлении уплотнителей, фланцев, шлангов химической аппаратуры. Диэлектрические резины с малыми диэлектрическими потерями и высокой электрической прочностью используются в изоляции проводов и кабелей, специальной обуви, перчатках, коврах и др. Электропроводящие резины идут на изготовление антистатических резинотехнических изделий, высоковольтных кабелей и кабелей дальней связи. Существуют также вакуумные, фрикционные, пищевые резины, медицинская резина, огнестойкая и радиационностойкая резина, а также прозрачные, цветные и пористые (губчатые) резины. Более половины мирового производства резины идёт на изготовление автомобильных шин.

   Из резины общего назначения изготавливают автомобильные шины

   РЕЗИ́СТОР, устройство на основе проводника с нормированным постоянным или регулируемым активным сопротивлением, используемое в электрических цепях для требуемого распределения токов и напряжений между отдельными участками цепи. Резисторы подразделяют на три основных класса: постоянные резисторы, сопротивление которых задаётся при изготовлении и не изменяется в процессе эксплуатации; переменные резисторы, сопротивление которых может изменяться в некоторых пределах с помощью подвижного контакта; резисторы-датчики физических параметров, напр. температуры или потока излучения (фоторезисторы, болометры), напряжённости электрического поля (варисторы), магнитного поля (магниторезисторы).
   Сопротивление резистора определяется физическими свойствами и размерами резистивного элемента (основы резистора), выполняемого из материалов, обладающих исключительно электронным типом проводимости и получивших название резисторных (резистивных) материалов. Основным требованием, предъявляемым к резистивному материалу постоянных и переменных резисторов, является слабая зависимость их удельного электрического сопротивления от температуры, освещённости и других внешних факторов. Для резисторов-датчиков физических параметров, наоборот, необходима высокая чувствительность к одному из этих факторов.
   В зависимости от конструкции и технологии изготовления различают резисторы плёночные, объёмные, фольговые и проволочные. Изготовление резистивного элемента в виде плёнки является наиболее распространённым способом конструктивного оформления резисторов. Для присоединения к другим элементам электрической цепи резисторы снабжаются выводами. Выпускаемые промышленностью современные резисторы различаются по величине сопротивления от долей ома до тысяч гигаомов, допустимым отклонениям от номинальных значений сопротивления – от 0.25 до 20 %.

   РЕЗЬБÁ, образованные на поверхности детали чередующиеся спиральные (винтовые) канавки и выступы постоянного сечения (нарезка). Детали с резьбой могут образовывать разъёмные резьбовые соединения. При этом внешний диаметр одной детали (напр., болта) должен соответствовать внутреннему диаметру другой (навинчиваемой) детали (гайки). Кроме того, они должны иметь одинаковый профиль резьбы, т. е. контуры их выступов и впадин в сечении, перпендикулярном оси, должны совпадать, а расстояние между соседними выступами в том же сечении (шаг резьбы) должно быть постоянным. Профиль резьбы может быть треугольным, трапецеидальным, прямоугольным, круглым и др. Резьба обеспечивает надёжное уплотнение соединений в узлах машин и механизмов на достаточно длительный срок эксплуатации. По условиям эксплуатации можно выделить резьбы общего назначения, используемые для крепления различных деталей, и специальные, напр. для объективов микроскопов, цоколей патронов электрических ламп. Большинство крепёжных деталей общего назначения имеют т. н. метрическую резьбу, размеры которой стандартизованы и унифицированы во всех странах. Для приспособления трубопроводной арматуры и соединения труб используют т. н. трубную резьбу, параметры которой измеряются в дюймах. Кроме крепёжной резьбы, в некоторых машинах и механизмах используют т. н. кинематическую резьбу, напр. трапецеидальную – для преобразования вращательного движения в поступательное в передачах винт – гайка (ходовые винты металлорежущих станков, винты столов измерительных приборов), или упорную резьбу (применяется в домкратах и прессах для преобразования вращательного движения в прямолинейное).

   РÉЙСМУС, см. в ст. Разметка.

   РЕКУПЕРÁТОР, см. в ст. Теплообменник.

   РЕЛÉ, устройство для автоматической коммутации электрических цепей по сигналу извне. Состоит из релейного элемента (обычно с двумя устойчивыми состояниями) и группы электрических контактов, которые замыкаются (или размыкаются) при изменении состояния релейного элемента. Различают реле тепловые, механические, электрические, оптические, акустические. Их применяют в системах автоматического управления, контроля, сигнализации, защиты, коммутации и т. д. Наиболее распространены электромагнитные реле. Они состоят из железного сердечника с обмоткой из медного изолированного провода, подвижной пластины (якоря) и контактных пружин (тонких, упругих пластин с контактными напайками на конце). Когда по обмотке реле проходит электрический ток, сердечник намагничивается, притягивает к себе якорь и соединённые с ним контактные пружины, замыкая или размыкая контакты. Прекращается электрический ток в обмотке – исчезает и магнитное поле, а якорь под действием пружины возвращается в исходное положение.

   Электромагнитное реле:
   1 – контактные пружины; 2 – контакты; 3 – якорь; 4 – сердечник; 5 – обмотка

   РЕЛÉЙНАЯ ЗАЩИ́ТА, комплекс устройств (или отдельное устройство), обеспечивающих автоматическое отключение участка электрической системы при нарушении нормального режима работы различных элементов на этом участке. В состав комплекса входят одно или несколько реле, срабатывающих, если сила тока или напряжение на каком-либо участке электрической системы оказывается выше или ниже допустимого (по условиям эксплуатации или правилам безопасности) значения. Чаще всего встречается релейная защита, реагирующая на повышение тока (токовая защита). Реже в качестве воздействующей величины используют напряжение. Обычно устройства релейной защиты изолированы от электрической системы; сигналы об изменении электрических величин поступают на них от измерительных преобразователей – датчиков. Как правило, каждый элемент электрической системы (генератор, трансформатор, линию электропередачи и т. д.) оборудуют отдельными устройствами релейной защиты, а остальные устройства, получая информацию о коротком замыкании, не срабатывают. У каждого устройства релейной защиты между моментом получения аварийного сигнала и моментом срабатывания проходит определённый промежуток времени, называемый выдержкой времени. Протяжённость зон, защищаемых отдельными ступенями релейной защиты, и соответствующие им выдержки времени выбираются с таким расчётом, чтобы устройства защиты повреждённых участков сети срабатывали раньше других устройств.

   РÉЛЬСОВАЯ КОЛЕЯ́, две параллельно уложенные на шпалы (или другое основание) рельсовые нити, по которым катятся колёса подвижного состава. Каждая рельсовая нить состоит из отдельных рельсов. Стыки между ними фиксируются специальными скреплениями либо сваркой. Ширина рельсовой колеи соответствует расстоянию между колёсами локомотивов и вагонов. Выбор этой ширины для железных дорог имеет свою историю. Расстояние между рельсами первых английских железных дорог соответствовало размерам карет, которые на первых порах служили вагонами. В Англии ширина колеи для карет, согласно закону, не должна была превышать 4 футов 6 дюймов, поэтому и ширина рельсовой колеи первой железной дороги была 1435 мм – всего на 2.5 дюйма шире колеи карет. Такой же размер был принят и во многих странах Европы, закупавших паровозы в Ньюкасле, на заводе Стефенсона. Эту колею, которую часто называют «нормальной», имеют примерно 75 % всех железных дорог в мире. На остальных дорогах ширина колеи различна, напр. в Ирландии – 1600 мм, в Испании – 1676 мм, в Африке, Японии и Австралии – 1076 мм и т. д. Существуют также узкоколейные дороги – 1000.914.891.762.750 и даже 600 мм, которые обычно соединяют основные магистрали с промышленными предприятиями, рудниками, шахтами и имеют свой специальный подвижной состав. В России первая железная дорога между Царским Селом и Санкт-Петербургом имела ширину колеи 6 футов – 1829 мм. Дорога между Санкт-Петербургом и Москвой была построена с другой колеёй, известной во всём мире как русская, – 5 футов, или 1524 мм. Эта колея просуществовала более 100 лет, только в 1970 г. размер её был округлён до 1520 мм – в частности, для удобства расчётов.

   РÉЛЬСЫ, стальные балки специального профиля (с выпуклой, округлённой головкой, иногда с жёлобом, и с плоской подошвой для опоры на шпалы); один из основных элементов железнодорожного пути. Два параллельно расположенных рельса образуют рельсовый путь, по которому перемещается подвижной состав (локомотивы, вагоны, трамваи). Рельсам из металла предшествовали деревянные лежни, которые укладывали в путь ещё в Средние века. Чтобы поверхность лежней не изнашивалась быстро, их обивали листовым железом. Позже, чтобы избежать соскальзывания колеса, по середине рельса стали делать продольное углубление (канавку). Такая канавка существует и поныне в трамвайных рельсах. После того как английский изобретатель Джессоп снабдил колесо гребнем – ребордой, стали применять рельсы с головкой: колесо с ребордой не могло катиться ни по какому другому пути.
   Чугунные рельсы впервые появились в Англии в 1767 г.
   В России первые чугунные рельсы были изготовлены в 1788 г. на Александровском заводе в Петрозаводске. Во 2-й пол. 19 в. на Путиловском и других заводах стали выпускать стальные катаные рельсы. Современные стальные рельсы имеют стандартные профили и стандартную длину. В России выпускаются рельсы четырёх типов (для железнодорожных путей с различной грузонапряжённостью) стандартной длиной 25 м. Для трамвайных путей изготовляют желобчатые рельсы длиной 15–18 м, которые при укладке обычно сваривают. Облегчённые рельсы, иногда специального профиля, предназначены для рудничного транспорта, подкрановых путей, поворотных конструкций и т. п.

   РЕМЁННАЯ ПЕРЕДÁЧА, механизм, служащий для передачи вращательного движения с помощью приводного ремня. Ремень охватывает шкивы, один из которых находится на ведущем, а другой – на ведомом валу. Передача движения осуществляется при достаточном натяжении ремня за счёт сил трения. Ремённая передача обеспечивает плавность хода, бесшумность, отличается способностью выдерживать перегрузки. С её помощью можно передавать движение на расстояния до нескольких десятков метров. Однако применение её ограничено быстрым износом ремня и громоздкостью конструкции.

   РЕМÓНТ, совокупность организационных технических мероприятий, проводимых с целью восстановления исправности или работоспособности технических устройств. Ремонтом называют также замену неисправных элементов, устранение изъянов, починку и т. п. В зависимости от характера повреждений и степени износа отдельных составляющих частей устройств, а также по трудоёмкости восстановительных работ различают текущий (малый), средний и капитальный ремонт.
   При текущем ремонте устраняют мелкие повреждения, меняют или восстанавливают отдельные детали, элементы, выполняют регулировочные работы. Текущий ремонт выполняется обычно на месте эксплуатации (хранения), часто в ходе профилактического осмотра.
   При среднем ремонте устройство частично разбирают, проверяют техническое состояние узлов, устраняют обнаруженные дефекты, а иногда проводят капитальный ремонт отдельных частей устройства. Средний ремонт выполняется, как правило, в специализированных мастерских, а при их отсутствии в местах, оснащённых необходимым оборудованием.
   Капитальный ремонт проводится в стационарных условиях ремонтными предприятиями, сервисными центрами. Это наиболее трудоёмкий вид ремонта, выполняется при полной разборке устройства, предусматривает проверку и устранение всех повреждений, часто с заменой составных частей на новые, сборку устройства, его регулировку и послеремонтные испытания.
   Стоимость ремонта и время, затрачиваемое на него, во многом определяются ремонтопригодностью устройства, характером повреждения и степенью износа его узлов (элементов). Правильная эксплуатация и техническое обслуживание позволяют существенно повысить работоспособность технических устройств и уменьшить расходы на их ремонт.

   РЕМОНТОПРИГÓДНОСТЬ, см. в ст. Надёжность.

   РЕНТГÉНОВСКАЯ ТРУ́БКА, электровакуумный прибор для получения рентгеновских лучей. Простейшая рентгеновская трубка состоит из стеклянного баллона с впаянными металлическими электродами – катодом и анодом. В баллоне создаётся глубокий вакуум. К электродам приложено напряжение от 1 до 500 кВ (в зависимости от требуемых характеристик рентгеновского излучения). Электроны, испускаемые катодом, ускоряются сильным электрическим полем в пространстве между электродами и бомбардируют анод. При ударе электронов об анод их кинетическая энергия частично преобразуется в энергию рентгеновского излучения и большей частью в тепловую энергию.
   Рентгеновские трубки бывают диагностические, терапевтические, для дефектоскопии, рентгеновского анализа. По способу получения свободных электронов различают ионные и электронные рентгеновские трубки. Исторически первыми появились ионные рентгеновские трубки с холодным катодом. Позднее они были вытеснены более совершенными высоковакуумными рентгеновскими трубками с накаленным катодом.

   Диагностическая рентгеновская трубка с вращающимся анодом:
   1 – катод; 2 – стеклянный баллон; 3 – анод; 4 – ротор двигателя

   Одно из важнейших свойств рентгеновских лучей – их способность вызывать почернение светочувствительного слоя фотоплёнки или фотобумаги. Рентгеновские лучи имеют высокую проникающую способность. Однако, проходя через вещество, их энергия уменьшается тем сильнее, чем плотнее встречающийся на их пути материал. На этих свойствах основаны многие способы практического использования рентгеновских лучей, напр. рентгенодиагностика – распознавание болезней в медицине, неразрушающий контроль непрозрачных материалов и др.

   РЕССÓРА, упругий элемент подвесок транспортных машин (автомобиля, вагона, локомотива и др.) и повозок. Смягчает толчки и удары при прохождении по неровностям пути и выдерживает рабочую нагрузку на колёса, гусеницы, ходовые тележки без остаточной деформации. Рессоры бывают металлические, гидравлические и пневматические. Наиболее распространены металлические листовые, торсионные и пружинные рессоры, которые гасят колебания машины за счёт упругой деформации. Амортизирующие действия гидравлических и пневматических рессор обеспечиваются за счёт упругих свойств жидкости, газа или воздуха, заполняющих ёмкости и трубопроводные системы. Применяются также комбинированные рессоры (резинометаллические, пневмогидравлические и др.).

   Комбинированная рессора железнодорожного подвижного состава:
   1 – пружинная рессора; 2 – листовая рессора; 3 – букса

   РЕСУ́РС ТЕХНИ́ЧЕСКИЙ, наработка технического устройства, изделия от начала его эксплуатации до достижения им предельного состояния, при котором его дальнейшая эксплуатация невозможна или нежелательна. Под наработкой в этом случае понимают продолжительность функционирования устройства (в часах) или объём выполненной им работы за некоторый промежуток времени. Соответственно ресурс может выражаться в годах, часах, километрах, гектарах, в числах включений и т. д. Различают ресурсы: полный – за весь срок службы до конца эксплуатации; доремонтный – от начала эксплуатации до капитального ремонта восстанавливаемого изделия; использованный – от начала эксплуатации изделия или от предыдущего капитального ремонта до текущего момента времени; остаточный – от рассматриваемого момента времени до отказа или капитального ремонта; межремонтный – между капитальными ремонтами восстанавливаемого изделия. Технический ресурс – величина случайная, т. к. продолжительность работы устройства до предельного состояния зависит от большого числа не поддающихся учёту факторов (напр., состояние окружающей среды, структура самого устройства, внешние воздействия).

   РЕТРАНСЛЯ́ТОР ДЛЯ РАДИОСВЯ́ЗИ, комплекс средств для приёма, обработки, преобразования и передачи сигналов с целью увеличения протяжённости радиолинии. Применяется при организации практически всех радиолиний для повышения устойчивости связи. Напр., линию радиосвязи Москва – Владивосток (трасса, по географической параллели тяжёлая для планирования частот из-за большого временного сдвига: требует многократного изменения длин радиоволн, применяемых для связи) выгодно разделить на два отрезка и осуществлять приём и передачу радиосигналов в промежуточном пункте на разных частотах. Так же работают спутниковые ре-трансляторы, промежуточные станции радиорелейных линий, ретрансляторы звукового и телевизионного радиовещания и базовые станции сотовых систем мобильной связи.

   РÓБОТ, термин, употреблённый впервые чешским писателем К. Чапеком в пьесе «R. U. R.» в 1920 г., которым часто обозначают машины с т. н. антропоморфным (человекоподобным) действием; обычно им придают внешнее сходство с человеком, животным (собака, кошка) или воображаемым инопланетянином. Наиболее совершенные роботы снабжены системами управления с элементами искусственного интеллекта. Так, напр., в Японии создан человекоподобный робот. Он способен плавно передвигаться, как человек, совершать быстрые движения, напр. наклоняться, двигать руками и даже принимать позы каратиста. Создаются роботы-гиды, роботы-слуги с элементами искусственного интеллекта, способные помогать по дому, и роботы-санитары для ухода за больными, а также роботы-игрушки. В промышленном производстве и научных исследованиях применяют промышленные роботы – автоматические программно управляемые манипуляторы, выполняющие рабочие операции со сложными пространственными перемещениями. Они, как правило, не имеют внешнего сходства с человеком.

   Робот-собака

   РОВНИ́ТЕЛЬ, то же, что эгутёр.

   РÓЗИНГ Борис Львович (1869–1933), российский физик, один из изобретателей электронного телевидения.
   В 1907 г. предложил способ воспроизведения телевизионного изображения с помощью электронно-лучевой трубки (прообраза кинескопа), а четыре года спустя впервые в мире продемонстрировал в лабораторных условиях передачу и приём телевизионных изображений простых геометрических фигур с воспроизведением их на экране электронно-лучевой трубки. Предложил также ввести принудительную синхронизацию передающего и принимающего телевизионных устройств. Приоритет Розинга в изобретении электронного телевидения (наряду с В. К. Зворыкиным) был признан в Германии, Великобритании, США.

   Б. Л. Розинг

   РÓМИКС (минеральная штукатурка), гранитная или мраморная крошка, окрашенная по специальной технологии, со связующими на акриловой основе. Крупно – и среднезернистый ромикс применяется для наружной отделки фасадов зданий. При нанесении на стену шпателем получается «каменная» поверхность. Устойчивость ромикса к влаге, морозам и огню делает его популярной фасадной отделкой. Средне – и мелкозернистый ромикс получил распространение для внутренней отделки стен и потолков в квартирах и офисах. Наносить его можно практически на любые поверхности: бетон, кирпич, дерево, металл, гипсокартон и т. д.

   РÓТОР, 1) вращающаяся часть двигателей и рабочих машин, напр. ротор двигателя Ванкеля, ротор роторного насоса, маховик инерционного двигателя, рабочий орган роторного экскаватора.
   2) Вращающаяся часть электрической машины, как правило, переменного тока – обычно цилиндрическое тело с пазами для размещения обмоток (см. Ротор электромашины).
   3) В буровых установках ротор служит для вращения колонны бурильных труб в скважине.
   4) В авиации – несущий винт автожира.

   РÓТОР ЭЛЕКТРОМАШИ́НЫ, вращающаяся часть электрической машины (двигателя или генератора), располагающаяся внутри неподвижного статора. Понятие «ротор», как правило, относят к машинам переменного тока, в машинах постоянного тока ротор называется якорем. Ротор электромашины состоит из магнитопровода, обмотки и вала. Магнитопровод представляет собой стальную цилиндрическую поковку или собранное из листовой электротехнической стали цилиндрическое тело с пазами для размещения обмотки.

   РТУ́ТНАЯ ЛÁМПА, газоразрядный источник света, в котором при электрическом разряде в парах ртути возникает оптическое излучение, гл. обр. в ультрафиолетовой и видимой областях спектра. Ртутные лампы применяют для освещения, светолечения, светокопирования и др. Световая отдача 30–70 лм.

   Ртутная лампа (дуговая):
   1 – электроды; 2 – оболочка; 3 – токопроводы

   РУБÁНОК, ручной инструмент для состругивания излишков древесины (толщиной не более 3–4 мм) и получения ровных, гладких поверхностей. Различают рубанки одинарные и двойные, с деревянной и металлической колодкой, нормальные и малогабаритные. Одинарные рубанки имеют один нож с прямым лезвием шириной 50 мм и корпус длиной 240–250 мм, шириной 60–65 мм, высотой 65—130 мм. Двойные рубанки отличаются от одинарных в основном тем, что снабжены дополнительным ножом – стружколомом, прикреплённым к основному ножу винтом. Габаритные размеры у них такие же, как у одинарных рубанков. Одинарными рубанками лучше строгать ровную, прямослойную древесину, хуже – сучковатую и косослойную. Двойные рубанки служат для чистовой обработки предварительно оструганных поверхностей, а также для первичного строгания древесины с пороками. Различают рубанки: горбачи (строгание выпуклых и вогнутых поверхностей), зензубели (выборка и зачистка четвертей и фальцев), калёвки (профильная обработка деревянных деталей), фальцгубели (выборка фальцев и четвертей), шерхебели (первичное грубое состругивание лишней древесины), шпунтубели (выстругивание узких пазов – шпунтов) и др.

Одинарный металлический рубанок

   Двойной деревянный рубанок

   Электрическим рубанком называется ручная электрическая машина с рабочим органом в виде вращающегося барабана, на котором крепятся 2 плоских ножа под углом 45–60° к поверхности барабана. Вращаясь с большой скоростью, ножи срезают короткую стружку. При движении по доске электрорубанок за один проход срезает полосу древесины по ширине ножа.

   РУБЕРÓИД, см. в ст. Битумные материалы.

   РУДÁ ЖЕЛÉЗНАЯ, природное минеральное образование, содержащее железо; в металлургии железной рудой принято называть горную породу, переработка которой с целью извлечения из неё железа технически возможна и экономически целесообразна. Слагающие руду минералы подразделяются на рудные, несущие в себе основную массу всего железа, содержащегося в руде, и пустую породу – минералы, в которых железо имеется в незначительных количествах. До кон. 19 в. кусковые (размером более 10 мм) железные руды с содержанием железа св. 50 % (по массе) непосредственно использовались в металлургическом производстве. Однако к нач. 20 в. эти руды были практически полностью выработаны и началось использование руды с содержанием железа 25–35 % (по массе) и с большим количеством кварцевой пустой породы (т. е. железистых кварцитов). Переработка железистых кварцитов требует обязательного обогащения железной руды и применения металлургических флюсов, содержащих оксиды кальция и магния. С уменьшением процентного содержания железа в руде возрастает стоимость технологических процессов извлечения железа из руды и в конечном счёте стоимость железа.

   РУДНИ́К, горнодобывающее предприятие, расположенное на территории рудного месторождения и осуществляющее в основном подземную добычу полезного ископаемого, его переработку и отгрузку (иногда транспортировку) потребителям. До начала добычи на месте разработок производят вскрытие месторождения – проводят горные выработки (траншеи, шахтные стволы, буровые скважины и т. п.), открывающие доступ с поверхности к подземным залежам полезных ископаемых. Может включать несколько смежных шахт, объединённых общим комплексом сооружений на поверхности. В некоторых случаях рудниками называют предприятия с открытой разработкой полезных ископаемых.

   РУЛЕВÓЙ ВИНТ, воздушный винт, применяемый в вертолётах с одним несущим винтом для уравновешивания его реактивного момента и для управления вертолётом в полёте. При вращении несущего винта возникают реактивные силы, стремящиеся развернуть вертолёт в направлении, противоположном вращению винта. Рулевой винт создаёт тягу, которая уравновешивает реактивный момент несущего винта. Увеличивая или уменьшая тягу рулевого винта, можно разворачивать вертолёт вокруг вертикальной оси на 360° по часовой стрелке или против неё и придавать ему нужное направление в полёте. Рулевой винт устанавливается на хвостовой балке (ферме) корпуса вертолёта и приводится во вращение от главного двигателя через редуктор несущего винта. Нередко рулевой винт помещают в тоннеле в киле вертолёта для предохранения его лопастей от механических повреждений, такой винт называют фенестроном. Число лопастей рулевого винта (от 2 до 6) и их размеры зависят от размеров вертолёта.

   РУЧНЫ́Е МАШИ́НЫ, механизированные инструменты, применяемые при слесарных, монтажных, сборочных, строительных и других работах. Ручные машины относятся к технологическому оборудованию, имеющему индивидуальный привод от электрического, бензинового, пневматического, гидравлического двигателя или от других источников энергии (напр., взрыва порохового заряда). Ручные машины выпускают в различном исполнении, большинство из них весят до 5 кг и при работе удерживаются одним человеком. По назначению выделяют несколько групп ручных машин. Наиболее широко известна сверлильная машина, или электродрель. Основное её назначение – образование отверстий сменными свёрлами. Вместо сверла в патроне дрели может быть закреплён другой инструмент (напр., отвёртка), а на приводе установлен ограничитель усилий; такой дрелью можно заворачивать и отвёртывать винты и шурупы. К этой же группе относятся гайковёрты, шпильковёрты и др. Машины со сменным шлифовальным инструментом используют для шлифовки поверхностей различных изделий, обдирки и зачистки деталей, подготовки поверхностей под окраску и т. п. Для разделения заготовок на части применяют механизированные пилы и ножницы. Пилы могут иметь дисковый или цепной рабочий орган, привод от электрического или бензинового двигателя. Для рубки заготовок из металла применяют т. н. рубильные молотки. Клёпку осуществляют с помощью клепальных машин – вибромолотков, обычно с пневматическим приводом. В горном деле (для разрушения горных пород) и в строительстве (для разрушения асфальтовых и бетонных покрытий, кирпичных кладок и т. п.) получили распространение отбойные молотки ударного действия. Для бурения шпуров в массивах горных пород, бетоне и т. п. служат другие машины ударного действия – бурильные молотки или перфораторы, часто работающие от пневматического привода. Выпускается также садовый механизированный инструмент.

Электромотыга

Бензомоторная цепная пила

   Пневматическое зубило

   РЫБОЛÓВНЫЕ ОРУ́ДИЯ, средства, используемые в промышленном рыболовстве и обеспечивающие лов рыбы и её транспортировку на добывающее судно или на берег. По принципу действия орудия промышленного рыболовства делятся на объячеивающие, отцеживающие, тралящие, стационарные, колющие и прочие виды. По способу организации промысла орудия промышленного рыболовства разделяются на активные и пассивные. К активным орудиям лова относятся кошельковые неводы и тралы, которые настигают и захватывают косяки рыбы. К пассивным орудиям рыболовства относятся все неподвижные орудия лова, в которые рыба попадает сама: крючковые снасти, сети, стационарные неводы, разнообразные ловушки.
   Объячеивающие орудия представляют собой сетную стенку, установленную на пути движения рыбы. Проходя через сеть, рыба застревает в её ячеях (oбъячeивaeтcя). Рыбы меньше размера ячейки проходят через сеть, крупная рыба уходит в сторону от неё. Во время лова отдельные сети длиной 20–30 м и высотой 10–15 м соединяют между собой по 80—120 штук. В результате образуется дрифтерный порядок длиной 2–3 км. К верхнему канату сети на поводках прикрепляются резиновые буи. В зависимости от длины поводков сети погружаются на разную глубину. При ловле дрифтерными сетями судно находится в свободном дрейфе по ветру с выставленными поперёк движения рыбы сетями в течение нескольких (6—12) часов, после чего сети с пойманной рыбой поднимают на борт судна.
   а.

б.

   Схема лова рыбы:
   а – кошельковым неводом; б – тралом

   Отцеживающим орудием лова является кошельковый невод. Он представляет собой близкую к прямоугольной сетную стенку большой длины (несколько сотен метров) и большой высоты (несколько десятков метров). Крупные кошельковые неводы для ловли быстроходных рыб (напр., тунца) могут иметь длину до 1000 м, а высоту до 350 м. Кошельковый невод используется для добычи рыб, образующих косяки. Вначале сетной стеной обмётывается (окружается) скопление рыбы, затем с помощью стяжного каната низ сетной стенки стягивается (образуется сетный кошель) и преграждает рыбе выход из сети. Затем стенки невода поднимают из воды, а рыбу рыбонасосом или каплером (сетным конусом больших размеров) перегружают на судно. Лов рыбы кошельковыми неводами производят сейнеры или сейнеры-траулеры.
   Тралящие орудия лова. Буксируемые тралы, имеющие вид сетного конусообразного мешка, захватывают рыбу, которая встречается на пути движения трала. Различают донные тралы, близнецовые тралы и собственно тралы. Донные тралы используют на мелководье. Близнецовые тралы пользуются для траления двумя судами, следующими параллельным курсом. Тралами ловят рыбу по всей толще воды. Поперечное раскрытие трала обеспечивается распорными досками, вертикальное – верхними поплавками и нижними грузилами. В зависимости от глубины лова различают донный траловый промысел и пелагический (разноглубинный). Современные пелагические тралы применяются с нач. 1940-х гг. Раскрытие пелагического трала должно быть значительным, а трал – маневренным для быстрого перевода с одного горизонта на другой. Траловый промысел наиболее механизированный, тралы обеспечивают до 80 % всей добываемой рыбы.
   Стационарные орудия лова представляют собой разнообразные неподвижные ловушки, в которых используются лабиринты из сетных стенок. Применяются в прибрежной ловле. Наиболее распространёнными являются ставные неводы, в которых рыба направляется в ловушку с помощью специальной сетной стенки, идущей от берега до входа в ловушку.
   Колющие орудия лова разделяются на крючковые и остроговые. Из остроговых, к которым относятся остроги, копья, гарпуны, использовались лишь гарпуны в китобойном промысле. Крючковые орудия лова применяют при ярусном промысле. Ярусный промысел ведут на специально оборудованных судах, имеющих ярусоподъёмники. Ярусы состоят из прочного каната (хребтины) длиной в несколько километров (до 70) с прикреплёнными к канату на поводках буями – вешками и крючками. Хребтина удерживается на заданной глубине с помощью поплавков и грузил и ставится на якоре. На крючки насаживается естественная или искусственная насадка. Для ловли кальмаров используются специальные удочки. К прочим орудиям лова относят рыбонасосы, часто работающие с дополнительными средствами привлечения рыбы в зону отсоса (подводное освещение, электроток, звук и др.), а также разнообразные местные орудия лова.

   РЫБОНАСÓС, орудие промышленного лова и средство транспортирования рыбы, в котором в качестве рабочего органа используется центробежный или водоструйный насос. Рыбонасосы применяют для лова рыбы путём её засасывания с забортной водой из рыбного скопления и подачи на судно; для перекачки (вылива) из орудий лова на судно (напр., вылив рыбы из кошелькового невода погружным рыбонасосом); для перегрузки рыбы с добывающих на рыбообрабатывающие суда или для транспортировки с судов на береговые рыбоприёмные предприятия. Рыбонасосы могут быть стационарными или переносными (погружными), устанавливаться на судах или на берегу, иметь электрический, гидравлический или механический привод (от главного или специального двигателя внутреннего сгорания).
   Выпускаются несколько разновидностей и типоразмеров рыбонасосов. В комплект стационарного рыбонасоса входят всасывающий и напорный резинотканевые армированные проволокой шланги с забортным патрубком и невозвратным клапаном, водоотделитель и пускорегулирующая аппаратура. Через водоотделитель вода из насоса отходит за борт, а рыба остаётся на судне. При добыче рыбы рыбонасосом для привлечения её в зону всасывания применяют стимулирующие раздражители – подводное освещение, электроток, звук и др.
   Погружные рыбонасосы снабжены питающим электрическим кабелем и шлангом (рыбопроводом), перемещаются в нужное положение с помощью судовой стрелы. Диаметр всасывающих и нагнетающих шлангов центробежного рыбонасоса составляет 100–250 мм, что позволяет транспортировать до 60 т рыбы в час на расстояние более 1 км.

   РЫБОПОИСКÓВАЯ АППАРАТУ́РА, см. в ст. Гидролокатор.

   РЫБОПРОПУСКНЫ́Е СООРУЖÉНИЯ, комплекс гидротехнических сооружений для пропуска рыбы из нижнего бьефа в верхний и обратно. Напр., сооружения для самостоятельного прохода рыбы через преграды – рыбоходы, сооружения для перемещения рыбы – рыбоходные шлюзы и рыбоподъёмники. Рыбоходы представляют собой каналы, по которым вода перетекает из верхнего бьефа в нижний со скоростью, позволяющей рыбе преодолевать встречное течение. Различают рыбоходы лотковые, прудковые и лестничные. Рыбоходные шлюзы по принципу работы сходны с судоходными шлюзами; они представляют собой камеры, отделённые затворами от верхнего и нижнего бьефов. Рыбоподъёмники поднимают рыбу в передвижной, наполненной водой камере или в специальной сетке; они работают по принципу механического судоподъёмника (лифта). Кроме того, для пропуска рыбы используют гидравлические рыбоподъёмники.

   РЫЧÁГ, устройство, применяемое для уравновешивания большей силы меньшей, а также для совершения какой-либо работы. Представляет собой стержень с точкой опоры. Применение рычага в машинах и механизмах даёт выигрыш в силе (правило рычага), при этом столько же проигрывается в перемещении, т. е. рычаг не даёт выигрыша в работе. Рычаг – одно из древнейших изобретений человечества. Теория равновесия рычага под действием силы тяжести была предложена ещё Архимедом, которому приписывают фразу: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю».

С

СÁЙДИНГ, название, объединяющее и отделочный материал, и технологию облицовки фасадов зданий панелями или пластинами различной конфигурации, изготовленными из разных материалов. Наборные панели для сайдинга изготовляются из металла (металлический сайдинг или стальная вагонка) или винилполимерных материалов (виниловый сайдинг или пластиковая вагонка). Сайдинг – относительно молодой строительный материал. Впервые он был использован в США в кон. 50-х гг. 20 в. В России сайдинг появился в 90-х гг. Он нетоксичен и негорюч, стоек к атмосферным воздействиям, не меняет цвета, не подвержен коррозии и не лопается под влиянием низких температур. Сайдинг прост в эксплуатации, т. к. не требует в течение срока службы какой-либо покраски или обновления; прост в монтаже. Всё это делает сайдинг популярным отделочным материалом.

   Облицовка дома сайдингом

   САЙТ, страница для предоставления своей информации в сети Интернет. При подключении к Интернету любой организации и отдельному лицу бесплатно предоставляют возможность поместить на его сервере сайт. Свои сайты имеют правительственные органы, многие общественные организации, журналы, газеты, политические деятели, писатели, актёры и др. На каждом сайте приводится адрес организации или частного лица – поставщика информации. Разработать по определённым правилам свою страницу может самостоятельно любой пользователь. Однако, если пользователю-фирме требуется красочная, хорошо оформленная реклама своей продукции с возможностями диалога с потенциальным клиентом (база данных о товарах с поисковой системой, карточка оформления заказа по сети, анкетирование посетителей страницы и пр.), то она обращается к специалисту по разработке страниц.

   САМОЛЁТ, летательный аппарат тяжелее воздуха с крылом, на котором при движении образуется аэродинамическая подъёмная сила, и силовой установкой, создающей тягу для полёта в атмосфере. Основные части самолёта: крыло (одно или два), фюзеляж, оперение, шасси (всё это вместе называется планёром самолёта), силовая установка, бортовое оборудование; военные самолёты имеют также авиационное вооружение.
   Крыло – основная несущая поверхность самолёта. Самолёты с одним крылом называются монопланами, с двумя – бипланами. Средняя часть крыла, присоединяемая к фюзеляжу или составляющая с ним одно целое, называется центропланом; к центроплану крепятся боковые отъёмные части крыла – консоли. На крыле располагаются органы управления (элероны, элевоны, интерцепторы) и устройства, с помощью которых регулируются аэродинамические характеристики крыла (закрылки, предкрылки и др.). В крыле размещаются топливные баки, различные агрегаты (напр., шасси), коммуникации и пр. На крыле или под ним (на пилонах) устанавливают двигатели. Вплоть до сер. 20 в. самолёты имели крылья трапециевидной формы (в плане). С появлением реактивных двигателей форма крыла изменилась, приобрела стреловидность. Стреловидное крыло в сочетании с газотурбинным реактивным двигателем позволяет достичь скоростей полёта, вдвое и втрое превышающих скорость звука. В 1960—70-х гг. были созданы самолёты с крылом изменяемой в полёте стреловидности: при взлёте и посадке, а также при полёте с дозвуковой скоростью лучше характеристики у прямого (традиционного) крыла; в полёте со сверхзвуковой скоростью крыло поворачивается, приобретая стреловидность, что существенно улучшает его аэродинамику (МиГ-23, СССР; F-111, США).
   Фюзеляж – это корпус самолёта, несущий крылья, оперение и шасси. В нём размещаются кабина экипажа и пассажирский салон, грузовые отсеки, оборудование. Иногда фюзеляж заменяют хвостовыми балками или объединяют с крылом. До 1930-х гг. большинство самолётов имело открытые кабины лётчиков. С увеличением скорости и высоты полётов кабины стали закрывать обтекаемым «фонарём». Полёты на больших высотах потребовали создания герметичных кабин с обеспечением в них давления и температуры, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека. Обтекаемая сигарообразная форма фюзеляжа обеспечивает ему минимальное сопротивление воздушного потока в полёте. У сверхзвуковых самолётов фюзеляж делают с сильно заострённой носовой частью. Форма поперечного сечения фюзеляжа у современных самолётов может быть круглой, овальной, в виде пересечения двух окружностей, близкой к прямоугольной и пр. Создание в 1965—70-х гг. т. н. широкофюзеляжных самолётов с фюзеляжем диаметром 5.5–6.5 м позволило заметно повысить грузоподъёмность и пассажировместимость воздушных судов (Ил-86, СССР; «Боинг-747», США). Конструкция фюзеляжа содержит каркас из силовых элементов (лонжероны, стрингеры, шпангоуты) и обшивку. Силовые элементы изготовляют из лёгких и прочных конструкционных материалов (алюминиевые и титановые сплавы, композиционные материалы). Обшивка на заре авиации была полотняной, затем из фанеры и с кон. 1920 г. – металлическая (алюминий и его сплавы). Подавляющее большинство самолётов выполнено по однофюзеляжной схеме, очень редко по двухбалочной, и лишь отдельные экспериментальные самолёты – безфюзеляжные, т. н. летающее крыло (ХВ-35, США).
   Оперение обеспечивает устойчивость и управляемость самолёта в продольном и боковом движении. У большинства самолётов оперение располагается на хвостовой части фюзеляжа и состоит из стабилизатора и руля высоты (горизонтальное оперение), киля и руля направления (вертикальное оперение). Оперение сверхзвуковых самолётов может не иметь рулей высоты и направления из-за их малой эффективности на высоких скоростях. Их функции выполняют управляемые (цельноповоротные) киль и стабилизатор. Конструкция оперения аналогична конструкции крыла и в большинстве случаев повторяет его форму. Наиболее распространено однокилевое оперение, но создаются самолёты с разнесённым вертикальным оперением (Су-27, МиГ-31). Известны случаи создания V-образного оперения, сочетающего функции киля и стабилизатора («Бонанза-35», США). Немало сверхзвуковых самолётов, особенно военных, не имеют стабилизаторов («Мираж-2000», Франция; «Вулкан», Великобритания; Ту-144).
   Шасси служит для перемещения самолёта по аэродрому при рулёжке и по взлётной полосе при взлёте и посадке. Наиболее распространено колёсное шасси. Зимой на лёгких самолётах могут устанавливаться лыжи. У гидросамолётов вместо колёс на шасси крепятся поплавки-лодки. Во время полёта колёсные шасси, чтобы уменьшить лобовое сопротивление воздуха, убирают в крыло или фюзеляж. Спортивные, учебные и прочие лёгкие самолёты часто строятся с неубирающимися шасси, которые проще и легче убирающихся. Современные реактивные самолёты имеют шасси с передней опорой под носовой частью фюзеляжа и двумя опорами в районе центра тяжести самолёта под фюзеляжем или крылом. Такое трёхопорное шасси обеспечивает более безопасное приземление на повышенных скоростях и устойчивое движение самолёта при разбеге и пробеге во время посадки. Тяжёлые пассажирские самолёты оборудуют многоопорными и многоколёсными шасси для снижения нагрузок и давления на аэродромное покрытие. Все шасси оснащены жидкостно-газовыми или жидкостными амортизаторами для смягчения ударов, возникающих при посадке самолёта и его движении по аэродрому. Для руления самолёта передняя опора имеет поворачивающееся колесо. Управление движением самолёта на земле осуществляется раздельным торможением колёс основных опор.
   Силовая установка самолёта включает авиационные двигатели (от 1 до 4), воздушные винты, воздухозаборники, реактивные сопла, системы топливоподачи, смазки, контроля и пр. Почти до кон. 1940-х гг. основным типом двигателя был поршневой двигатель внутреннего сгорания, приводивший во вращение воздушный винт. С кон. 1940-х гг. на самолётах военной и гражданской авиации стали применять газотурбинные реактивные двигатели – турбореактивные и турбовентиляторные. Двигатели устанавливают в носовой части фюзеляжа (в основном на винтомоторных самолётах), встраивают в крыло, подвешивают на пилонах под крылом, устанавливают над крылом (гл. обр. у гидросамолётов), помещают на хвостовой части фюзеляжа. На пассажирских тяжёлых самолётах предпочтение отдаётся хвостовому расположению двигателей, поскольку таким образом снижается уровень шума в пассажирском салоне.

   Схема устройства самолёта Ил-96-300:
   1 – радиолокационная станция; 2 – кабина экипажа; 3 – туалеты; 4.18 – гардероб; 5.14 – грузовой люк; 6 – багажный контейнер; 7 – первый пассажирский салон на 66 мест; 8 – гондола двигателя; 9 – предкрылок; 10 – вертикальная законцовка крыла; 11 – внешний закрылок; 12 – внутренний закрылок; 13 – второй пассажирский салон на 234 места; 15 – грузы на поддонах в сетях; 16 – аварийный выход; 17 – грузы в сетях; 19 – киль; 20 – руль направления; 21 – руль высоты; 22 – вспомогательная силовая установка; 23 – стабилизатор; 24 – фюзеляж; 25 – тормозной щиток; 26 – основная опора шасси; 27 – двигатель; 28 – топливные отсеки; 29 – центроплан крыла; 30 – буфет с лифтом на нижнюю палубу; 31 – грузовой пол со сферическими опорами; 32 – входная дверь; 33 – носовая опора шасси

   Оборудование самолёта обеспечивает пилотирование самолёта, безопасность полёта, создание условий, необходимых для жизнедеятельности членов экипажа и пассажиров. Самолётовождение обеспечивает пилотажно-навигационное, радиотехническое и радиолокационное оборудование. Для повышения безопасности полёта предназначены противопожарные средства, аварийно-спасательное и внешнее светотехническое оборудование, противообледенительные и прочие системы. В состав систем жизнеобеспечения входят установки кондиционирования воздуха и наддува кабин, кислородное оборудование и др. Использование микропроцессорной техники в системах управления самолётом позволило сократить численность экипажей пассажирских и транспортных воздушных судов до 2–3 человек. Управление самолётом в полёте осуществляется с помощью рулей высоты и руля направления (на задних кромках стабилизаторов и киля) и элеронов, отклоняемых в противоположные стороны. Управляют рулями и элеронами лётчики из кабины экипажа. При рейсовых полётах по трассе управление самолётом передаётся автопилоту, который не только выдерживает направление полёта, но и контролирует работу двигателей, поддерживает заданный режим полёта.
   Вооружение самолётов военной авиации определяется их назначением и тем, какие задачи они решают в боевых действиях. Военная авиация имеет на вооружении крылатые ракеты класса «воздух – поверхность» и ракеты «воздух – воздух», авиационные пушки и пулемёты, авиационные бомбы, авиационные морские мины и торпеды.

   САМОЛЁТ-ЗАПРÁВЩИК, самолёт военной авиации, оборудованный дополнительными топливными ёмкостями и агрегатами заправки общей производительностью до 8500 л в минуту. Предназначается для дозаправки топливом в полёте гл. обр. самолётов дальней и военно-транспортной авиации, что значительно увеличивает дальность их полёта. Может использоваться и для наземной заправки самолётов на полевых (временных) аэродромах. Хотя заправка самолёта в полёте в СССР была впервые осуществлена ещё в 1933 г., заметное распространение она получила лишь с 1950-х гг. Отечественный самолёт-заправщик Ил-78, созданный в 1987 г. на базе военно-транспортного самолёта Ил-76, имеет взлётную массу 190 т, массу передаваемого топлива 65 т (на рубеже 1000 км) или 36 т (на рубеже 2500 км), дальность полёта 10 000 км, скорость до 830 км/ч, высоту полёта до 11 км, экипаж 6 человек. Может производить заправку в воздухе одновременно трёх самолётов.

   Самолёт-заправщик Ил-78

   САМОПИ́ШУЩИЙ ИЗМЕРИ́ТЕЛЬНЫЙ ПРИБÓР, прибор для автоматической регистрации в форме диаграммы на бумаге, фотоплёнке и других носителях информации различных физических величин (напряжения, температуры, давления и т. д.), изменяющихся во времени. Широко распространены самопишущие измерительные приборы, у которых подвижная часть имеет пишущий инструмент (перо, карандаш и т. п.), оставляющий след на движущейся бумажной ленте. Так, в электрокардиографе перо с чернилами пишет на движущейся бумаге кривую, отражающую биоэлектрическую активность сердца.

   САМОПРИСПОСÁБЛИВАЮЩАЯСЯ СИСТÉМА (адаптивная система), система автоматического управления, которая сохраняет работоспособность при непредвиденных изменениях свойств управляемого объекта, целей управления или окружающей среды путём смены алгоритма работы или поиска оптимальных состояний. Развитой способностью к адаптации обладают все живые организмы; у большинства систем автоматического управления предусмотрена возможность приспосабливаться (в определённых пределах) к изменяющимся условиям работы. По способу адаптации различают самонастраивающиеся, самообучающиеся и самоорганизующиеся системы. В технике наибольшее распространение получили самонастраивающиеся системы. Их использование сокращает время на испытания и наладку управляющих устройств, освобождает обслуживающий персонал от трудоёмких операций настройки.
   Примером самоприспосабливающейся системы может служить адаптивный робот. Обычные роботы (программные) действуют по жёсткой программе. Они могут быть переналажены на выполнение других действий, но после каждой переналадки способны лишь многократно повторять одни и те же запрограммированные действия. Адаптивные роботы отличаются тем, что их манипуляторы снабжены «органами чувств» – разнообразными тактильными, световыми, тепловыми датчиками. Встроенный в адаптивный робот компьютер обрабатывает сигналы от этих датчиков и формирует сигналы управления, используя которые робот выполняет заложенную в его память задачу. Такие адаптивные роботы способны подстраиваться под изменения обстановки, возникающие в их рабочем пространстве.

   САМОХÓДНОЕ ШАССИ́, машина для монтажа различного оборудования, применяемого в сельском хозяйстве, промышленности, строительстве и других отраслях производственной деятельности. Наибольшее распространение самоходные шасси получили в сельском хозяйстве. Для них характерна компоновка с задним расположением двигателя. Спереди обычно устанавливается самосвальный кузов или монтируется специальное оборудование, напр. насосная станция поливальной установки. Такое самоходное шасси имеет возможность буксировать прицеп или выполнять технологические операции с использованием лёгких сельскохозяйственных машин. Термин «самоходное шасси» также обозначает машины, изготовленные и приспособленные для монтажа специального промышленного оборудования: подъёмных кранов, буровых установок и т. п. Эти шасси необходимы в случаях, когда использование обычных грузовых автомобилей в качестве базы нецелесообразно или попросту невозможно из-за большой массы и габаритов монтируемой техники. Обычно такие самоходные шасси выполняют с большим числом осей, что повышает их грузоподъёмность и проходимость.

Самоходное шасси с установленным на нём кузовом

САНИТÁРНЫЙ АВТОМОБИ́ЛЬ, предназначен для перевозки больных, обслуживания пунктов скорой медицинской помощи и эвакуации пострадавших в городах и сельской местности. Создаются на базе легковых и лёгких грузовых автомобилей. Кузов санитарного автомобиля обычно разделён на кабину водителя и санитарное помещение, оборудованное откидными сиденьями и креплением для установки носилок. Также предусматривается возможность размещения различного медицинского оборудования. Машина оснащена синим проблесковым специальным световым сигналом на крыше и фарой-искателем (поворотным прожектором).

Санитарный автомобиль

САНТЕХНИ́ЧЕСКИЕ ПРИБÓРЫ И УСТРÓЙСТВА, совокупность технических средств систем водоснабжения, кондиционирования воздуха, канализации, газоснабжения, отопления в общественных и промышленных зданиях, индивидуальных домах и квартирах. К ним относятся: водоочистительные фильтры, вентили, водопроводные краны, кондиционеры, смесители горячей и холодной воды, водонагреватели, душ, душевая кабина, ванна, раковина (мойка), унитаз, смывной бачок, радиаторы и пр.

   Смеситель для ванны

   СВАЕБÓЙНОЕ ОБОРУ́ДОВАНИЕ, комплект оборудования, предназначенный для установки, ориентирования и фиксации в грунте свай. Включает свайные дизель-молоты, вибропогружатели, вибромолоты, копры и копровые установки, вспомогательное оборудование. При этом дизель-молоты, вибромолоты и вибропогружатели являются рабочими органами, которые навешивают на копры и копровые установки (строительные машины на базе тракторов, экскаваторов, кранов или других самоходных машин с направляющей мачтой для свайного молота). Машины для погружения свай делятся на следующие группы: ударного, вибрационного и виброударного действия, машины для вдавливания и для завинчивания свай. Сваебойные машины используют также для забивки шпунта, применяемого при устройстве подпорных стен и водоудерживающих перемычек.

   СВÁЙНЫЙ ФУНДÁМЕНТ, фундамент, в котором нагрузка от сооружения на грунт передаётся через сваи – полностью или частично заглублённые в грунт столбы или брусья. Для связи верхних частей свай устраивают ростверк, который служит одновременно опорной плитой для возводимого сооружения. Свайный фундамент может быть с высоким ростверком, если он расположен значительно выше уровня грунта, и с низким, если он размещён близко у грунта, опирается на грунт или заглублён в него. Сваи бывают деревянными (наиболее старый тип свай), бетонными, железобетонными, стальными. Они могут быть сплошными и полыми, забивными (погружаемыми в грунт в готовом виде) и набивными (сначала делается скважина, а затем в ней бетонируется свая). Применение свайных фундаментов особенно рационально при строительстве на водонасыщенных слабых грунтах, поэтому известные нам древние постройки на сваях расположены на берегах рек, озёр, заливов, в заболоченных местах. Есть на Земле и целый город, в котором дома, мостовые, площади – всё расположено на свайных фундаментах. Этот город – Венеция.

   Свайный фундамент:
   1 – ростверк; 2 – свая

   СВÁРКА, процесс получения неразъёмного соединения элементов приборов, деталей (узлов) конструкций машин и сооружений посредством местного разогрева (вплоть до плавления), пластической деформации или совместным действием того и другого. При сварке происходит такое взаимное проникновение или сближение свариваемых тел, при котором начинают действовать силы межатомного (межмолекулярного) сцепления. Сваркой соединяют детали из металлов, керамики, стекла, пластмассы и других материалов в однородных (напр., сталь со сталью, медь с медью) или разнородных сочетаниях (напр., стекло с металлом).
   Простейшие приёмы сварки были известны в 8—7-м тыс. до н. э. При изготовлении изделий из меди, бронзы, свинца, серебра или золота применялась т. н. литейная сварка: отдельные детали укладывали в приготовленную земляную форму, нагревали и места соединений заливали заранее приготовленным расплавленным металлом. Детали из железа сваривали, нагревая их в горне, при этом места соединения проковывали; поэтому такая сварка получила название горновой (или кузнечной). Этот способ использовался до кон. 19 в., когда для нагрева металлов была применена электрическая дуга; первые практически пригодные способы дуговой сварки были предложены российскими учёными Н. Н. Бенардосом и Н. Г. Славяновым. В нач. 20 в. сварка стала основным промышленным способом соединения металлических конструкций, заменив во многих случаях клёпку и паяние. Процесс сварки совершенствовался; к кон. 20 в. для сварки стали широко использоваться и другие источники энергии: плазма, лазер, взрыв и т. д.
   Все ныне существующие способы сварки можно условно разделить на сварку плавлением и сварку давлением. При сварке плавлением детали в месте соединения нагревают до температуры плавления, в результате материалы деталей в расплавленном состоянии взаимно растворяются, образуя одно целое. При сварке давлением с нагревом или без материалы свариваемых деталей в месте соединения под влиянием внешних сдавливающих сил взаимно деформируются, образуя прочное соединение. К сваркам плавлением относятся дуговая, газовая, плазменная, лазерная, электронно-лучевая и др. С давлением выполняются сварки горновая, холодная, ультразвуковая, термокомпрессионная, взрывная и др. Выбор того или иного способа зависит от физико-химических свойств свариваемых материалов, толщины свариваемых деталей и формы соединения, а также от условий, в каких проводится сварка. Напр., в машиностроении и строительстве до 95 % всех металлических конструкций соединяют посредством газовой, плазменной, электрической дуговой и контактной сварки. В приборостроении широко применяется контактная и конденсаторная электросварка, электронно-лучевая и ультразвуковая сварка. Лазерную сварку используют для соединения биологических тканей, а для сварки металлостеклянных корпусов электровакуумных приборов применяют электронный луч.

   СВЕРЛÓ, режущий инструмент для получения отверстий в сплошном материале (металле, дереве, пластмассе и др.) сверлением, а также для расширения (рассверливания) уже имеющихся отверстий. Представляет собой стержень, имеющий рабочую часть и хвостовик. Рабочая часть состоит из режущих кромок, непосредственно осуществляющих процесс резания, и направляющих элементов, удаляющих стружку из образующегося отверстия. Хвостовик служит для закрепления сверла в патроне дрели, коловорота, в воротке и т. п. или в шпинделе сверлильного станка, а также для передачи вращающегося момента рабочей части. По конструкции и назначению различают свёрла: винтовые (спиральные); с направляющим центром и бесцентровые; одно – и двухстороннего резания; для получения глубоких и мелких отверстий и др. (см. Бурав). Наиболее обширная группа свёрл – винтовые, они применяются как в металлообработке, так и в деревообработке. Стандартные винтовые свёрла с конической заточкой имеют диаметр от 0.25 до 100 мм. Свёрла изготовляют из инструментальной легированной стали, оснащают пластинками и коронками из твёрдых сплавов.

   СВЕРХЗВУКОВÓЙ САМОЛЁТ, самолёт, конструкция и лётно-технические характеристики которого допускают полёты со скоростями, превышающими скорость звука. В отличие от самолётов, летающих на дозвуковых скоростях, у сверхзвуковых самолётов стреловидная или треугольная (в плане) форма крыла, заострённые носовая часть фюзеляжа и передние кромки крыла и хвостового оперения, а также более тонкий профиль крыла. Все сверхзвуковые самолёты оснащены реактивными (преимущественно воздушно-реактивными, реже ракетными) двигателями. Из-за больших притоков теплоты вследствие аэродинамического нагрева поверхности на сверхзвуковых скоростях в таких самолётах применяют принудительное охлаждение кабины экипажа, пассажирского салона и грузовых отсеков (вместо их обогрева, необходимого на дозвуковых самолётах). На самолёте SR-71А (США) с турбореактивным двигателем достигнута скорость 3220 км/ч, а экспериментальный самолёт с ракетным двигателем (ракетоплан) Х-15А-2 (США) развил скорость 7297 км/ч. Из отечественных самолётов, напр., МиГ-31 развивает скорость 3000 км/ч. Сверхзвуковые самолёты используются гл. обр. в военной авиации (истребители, бомбардировщики). Первые и пока единственные гражданские самолёты, способные летать со сверхзвуковой скоростью, были созданы в кон. 1960-х гг. – Ту-144 (СССР) и «Конкорд» (Франция – Великобритания).

   Сверхзвуковой самолёт МиГ-31

   СВЕРХПРОВОДИ́МОСТЬ, физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ (сверхпроводников) при охлаждении их ниже определённой критической температуры Тк, состоящее в скачкообразном исчезновении (обращении в нуль) электрического сопротивления постоянному току и в выталкивании магнитного поля из объёма образца (Мейснера эффект). Открыта в 1911 г. голландским физиком Х. Каммерлинг-Оннесом в опытах с ртутью. Позднее сверхпроводимость удалось обнаружить у многих металлов (свинца, алюминия, тантала, ниобия), металлических сплавов, химических соединений, у некоторых полупроводников и полимеров. Такие материалы называют сверхпроводниками. К сверхпроводникам относятся ок. половины металлов (напр., Al, Тк = 1.2 К; Pb, Тк = 7.2 К), несколько сотен сплавов (напр., Ni – Ti, Тк = 9.8 К), в т. ч. интерметаллические соединения (напр., Nb₃ Ge, Тк = 23 К), многие полупроводники (напр., GeTe, Тк = 0.17 К). Критическая температура традиционных сверхпроводников находится в пределах 0.1—23 К. В 1986– 87 гг. открыты высокотемпературные оксидные сверхпроводники (VBa₂Cu₃ O7 и др.) с Тк ≈100 К. Предполагается получение соединений с критической температурой, близкой к 300 К. Практическое применение сверхпроводимости ведётся при разработке сверхмощных магнитных систем и накопителей энергии, ускорителей заряженных частиц, силовых кабелей и трансформаторов большой мощности для систем централизованного распределения энергии, а также усилителей и измерительных устройств с низким уровнем собственных шумов. В сверхпроводниковых интегральных схемах активные элементы и электрические соединения выполнены из сверхпроводников. Перспективность сверхпроводниковых интегральных схем обусловлена высокой скоростью переключения, низ ким уровнем рассеиваемой мощности их активных элементов, способностью хранить информацию при отключении электрического питания. Использование сверхпроводниковых интегральных схем в цифровой вычислительной технике, информационно-измерительных системах, приборостроении и метрологии позволяет создавать принци_ пиально новые системы со значительно более высокими характеристиками.

   СВЕТОВЫ́Е ПРИБÓРЫ, предназначены для освещения, облучения, световой сигнализации и проецирования, а также для украшения интерьера. Обычно состоят из одного или нескольких источников света и осветительной арматуры. Источники света подразделяются на тепловые, разрядные и люминесцентные. Тепловыми называют источники, в которых свет возникает при нагревании тел до высокой температуры (электрические лампы накаливания, газовые, керосиновые, свечные и другие фонари). Разрядными называют источники, излучающие свет в результате прохождения электрического тока через газы, пары металлов или их смеси, т. е. электрического разряда в газе. В люминесцентных источниках света используется способность некоторых твёрдых, жидких или газообразных тел (люминофоров) излучать свет под действием различного рода возбуждений. Наиболее распространены электрические осветительные лампы.

Светильник-прищепка

   Напольные светильники

   Осветительная арматура световых приборов предназначена для перераспределения в пространстве светового потока и защиты глаз от слепящего действия источника света. Кроме того, осветительная арматура позволяет изменять интенсивность, спектральный состав, концентрацию и другие параметры светового потока. Она также служит для крепления источников света, подключения их к системе питания, для защиты от механических повреждений и воздействия окружающей среды. Важнейшая часть осветительной арматуры – оптическая система светового прибора: отражатели, рассеиватели, фильтры, защитные стёкла, экранирующие решётки и т. п. Световые приборы с газоразрядными источниками света могут содержать устройства для зажигания лампы и стабилизации её работы.
   Световые приборы, предназначенные для освещения помещений, открытых пространств и отдельных предметов, называются светильниками. По функциональному назначению различают светильники общего и местного освещения. Первые применяют для создания требуемой освещённости в помещении и на открытых пространствах; вторые – для создания повышенной освещённости отдельных предметов и участков поверхности. Светильники бывают подвесные (люстры, абажуры), встроенные, потолочные (плафоны), настенные (бра), напольные (торшеры), настольные и др. В светильниках как общего, так и местного освещения световой поток распределяется по возможности равномерно в больших телесных углах. Максимальная концентрация светового потока – у прожекторов; достигается с помощью параболоидных и эллипсоидных зеркальных отражателей, либо с помощью отражателей и линз. Такой способ концентрации света характерен также для диа – и кинопроекционных аппаратов, сигнальных фонарей и ручных (карманных) фонариков.

   СВЕТОДАЛЬНОМÉР, см. в ст. Дальномер.

   СВЕТОИЗЛУЧÁЮЩИЙ ДИÓД (светодиод), полупроводниковый диод, генерирующий (при прохождении через него электрического тока) оптическое излучение, которое в видимой области воспринимается как одноцветное. Излучение обычно возникает в результате самопроизвольной рекомбинации (воссоединения) неравновесных носителей зарядов (электронов проводимости и дырок) в области полупроводника, прилегающей к электронно-дырочному переходу. Цвет излучения определяется как используемым полупроводниковым материалом, так и легирующими примесями. Для изготовления светоизлучающих диодов чаще всего применяют кристаллы арсенида галлия (GaAs), фосфида галлия (GaP) и их твёрдые растворы. Легирующими примесями служат, напр., в GaP – цинк и кислород (светодиод красного цвета) или азот (светодиод зелёного цвета), в GaAs – кремний либо цинк и теллур (светодиоды инфракрасного излучения). Яркость излучения светодиодов достигает 10⁵ кд/мІ. Применяется в индикаторных устройствах, системах отображения информации и других устройствах оптической связи, в осветительных приборах и т. д.

   СВЕТОФÓР, светотехническое устройство для подачи световых сигналов при регулировании движения транспорта и пешеходов согласно Правилам дорожного движения. Первый светофор появился ещё до автомобиля, в 1868 г., на улицах Лондона. Электрический трёхцветный светофор был установлен в Нью-Йорке в 1918 г., в Москве – в 1930 г. Современный светофор состоит из фонарей с огнями разного цвета. В сигнализации используют четыре цвета: красный, жёлтый, зелёный и бело-лунный, каждый из которых может находиться в следующих состояниях: «не горит», «горит», «мигает». Наиболее распространены светофоры с огнями красного, жёлтого и зелёного цвета. Они часто дополняются одним или двумя фонарями с зелёными стрелками – указателями поворота. Сигналы бело-лунного цвета служат для регулирования движения поездов и трамваев, а также на железнодорожных переездах. Существуют и специальные светофоры, напр. для регулирования направления движения по отдельным полосам проезжей части (реверсивные светофоры).

   Светофоры:
   а – с дополнительной секцией; б – трёхсекционный вертикальный; в – пешеходный

   Помимо автомобильных, светофоры устанавливают также на железных дорогах перед въездом на территорию железнодорожной станции (входной светофор) и на выезде (выходной светофор). Железнодорожные светофоры имеют такие же цвета огней и по конструкции практически не отличаются от уличных светофоров. Кроме железнодорожных путей, светофоры устанавливают в кабинах локомотивов – локомотивные светофоры, они предназначены для дублирования путевых сигналов для более надёжного оповещения локомотивной бригады о ситуации на перегоне железнодорожного пути (см. Локомотивная сигнализация).

   СВЕЧÁ ЗАЖИГÁНИЯ, электрический прибор в составе системы зажигания автомобильного двигателя внутреннего сгорания, формирующий искровой разряд для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя. Размещается в головке цилиндра таким образом, что центральный и боковой электроды находятся внутри камеры сгорания. Снаружи имеется контакт с контактной гайкой, расположенный внутри изолятора. В конце такта сжатия рабочего цикла двигателя на свечу зажигания подаётся электрический импульс высокого напряжения (10 000—12 000 В), вызывающий появление искры в межэлектродном промежутке.

   Устройство свечи зажигания:
   1 – контактная гайка; 2 – изолятор; 3 – резистор; 4 – корпус; 5 – резьбовая часть; 6 – центральный электрод; 7 – боковой электрод; 8 – тепловой конус изолятора

   СВЯЗЬ, передача и приём информации с помощью различных технических средств. С древних времён люди нуждались в общении, и обмен информацией был присущ им всегда, со временем совершенствовались лишь способы хранения и передачи информации. Вначале связь осуществлялась с помощью гонцов, передававших сообщения устно, и посредством сигнализации (костры, факелы).
   С появлением письменности информация стала передаваться в письменном виде. Это положило начало почтовой связи, которая вплоть до изобретения оптического телеграфа в кон. 18 в. оставалась единственным видом связи. Возможности связи существенно возросли с изобретением электрических способов передачи сообщений с большими скоростями по проводам (электрическая проводная связь). В 1832 г. П. Л. Шиллинг создал первый пригодный для практического пользования телеграфный аппарат; спустя 5 лет С. Морзе сконструировал электромагнитный телеграфный аппарат (телеграфная связь). А. Г. Белл в 1876 г. изобрёл телефонный аппарат, открыв тем самым эру телефонной связи. Важнейшим этапом в развитии техники связи стало изобретение в 1895 г. беспроводной электрической связи – радиосвязи – А. С. Поповым и Г. Маркони. На принципах радиосвязи основываются радиовещание и телевидение, передача информации по радио возможна на земле, в космосе и под водой. Дальнейшим развитием радиосвязи стала оптическая связь, использующая для передачи информации электромагнитные волны оптического диапазона.
   В 1970—80-е гг. в связи с информационным взрывом проблемы передачи информации вышли на новый уровень: в сотни раз увеличились объёмы информационных потоков; неизмеримо возросли требования к точности и скорости передачи информации; определяющими параметрами любого канала связи стали качество передачи и достоверность принимаемой информации. К кон. 20 в. линии связи стали неотъемлемой частью любой информационной системы, любой компьютерной сети вплоть до Интернета.

   СÉЙНЕР, промысловое судно, главным орудием лова которого является кошельковый невод. См. Промысловые суда.

   СЕЙСМОСТÓЙКОЕ СТРОИ́ТЕЛЬСТВО, строительство, осуществляемое в районах, подверженных землетрясениям. Ведётся с учётом воздействия на сооружения сейсмических сил. Для оценки силы землетрясений применяется 12-балльная шкала Рихтера. В соответствии с ней опасными для зданий считаются землетрясения в 6 баллов и более. Инженеры и сейсмологи совместно разработали принципы строительства домов, промышленных и транспортных сооружений в опасных районах. Их сейсмостойкость обеспечивается выбором благоприятной в сейсмическом отношении строительной площадки, качеством строительных материалов и работ, а также разработкой конструкции здания (сооружения), обеспечивающей устойчивость при подземных толчках. При выборе строительной площадки предпочтение отдаётся скальным грунтам – фундамент сооружения на них будет более устойчивым. Здания не должны располагаться близко друг к другу, чтобы в случае обрушения не были затронуты соседние постройки. Особенно тщательно подходят к выбору материалов – их прочность должна быть достаточной, чтобы выдержать воздействие сейсмической нагрузки. Наиболее надёжны каркасные здания из стали и железобетона и здания с монолитными железобетонными стенами. Лёгкие деревянные, глинобитные и кирпичные конструкции нередко разрушаются уже от первого толчка. Так случилось 25 апреля 1966 г. в Ташкенте, когда землетрясение почти полностью разрушило старую часть города. При проектировании стремятся как можно крепче связать несущую конструкцию с фундаментом. Чем выше монолитность конструкции, тем она устойчивее. Задача инженеров – создавать в сейсмически опасных районах такие сооружения, которые вели бы себя под действием нагрузок как единое целое. Предельно надёжным должно быть отопительное, газо – и электрооборудование. Как показывают примеры наиболее разрушительных землетрясений (напр., в Сан-Франциско в 1906 г., в Токио в 1923 г.), пожары подчас бывают опаснее, чем сами подземные толчки. Но ни точные расчёты, ни правильно выбранная строительная площадка не спасут здания, построенные из некачественных материалов или с нарушениями установленных технологий строительства. Печальным примером может служить землетрясение в Армении 7 декабря 1988 г., когда полностью был разрушен Спитак, частично – Ленинакан и Кировакан. Погибли десятки тысяч жителей. Как потом выяснилось, дома в Спитаке были построены по сейсмостойким проектам, но качество используемых материалов не соответствовало нормам, в результате прочность зданий оказалась намного меньше расчётной. Устойчивость сооружений при землетрясениях – это проблема, актуальная для многих стран. Учёные всего мира разрабатывают методы предсказания землетрясений, пытаясь найти надёжные признаки, которые позволили бы предупреждать население о надвигающейся беде.

   СЕКУНДОМÉР, прибор для измерения промежутков времени (в секундах и долях секунды, минутах, часах); механические или электронные часы с кнопочно-рычажной системой для пуска и остановки механизма и возврата указателя (стрелки, цифрового индикатора) в исходное положение. Наиболее распространены (напр., в спорте) карманные механические секундомеры с двумя шкалами – на 60 с и 30 мин (с погрешностью от 0.1 до 0.001 с). Основа механического секундомера – часовой механизм, электронного – кварцевый генератор.

   Карманный механический секундомер

   СЕМАФÓР, 1) на железных дорогах – сигнальное устройство в виде мачты с установленными на ней подвижными крыльями и сигнальными фонарями, посредством которых машинисту поезда подаются сигналы, разрешающие или запрещающие движение поезда. В России первые семафоры были изготовлены по проектам профессора Я. Н. Гордиенко на Путиловском заводе. Сигналы семафор подаёт либо крылом (днём), либо цветными фонарями (ночью): занятому пути соответствует горизонтально расположенное крыло и красный огонь; свободному – поднятое под углом крыло и зелёный огонь фонаря.
   С 1950-х гг. семафоры практически всюду вытеснены более совершенным сигнальным устройством – светофором; сохранились только на отдельных ветках малонапряжённых линий в некоторых странах.

   Железнодорожный семафор

   2) Семафор морской (речной) – мачта с реем, устанавливаемая на берегу для подачи сигналов судам. Семафором называется также способ сигнализации с помощью различных условных движений рук с флажками.

   СÉНСОРНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧÁТЕЛЬ, бесконтактный переключатель на основе полупроводниковых, оптоэлектронных и других приборов, срабатывающий при касании пальцем чувствительной (сенсорной) площадки на корпусе прибора (напр., телевизора или микроволновой печи) или пульте дистанционного управления. Действие простейшего сенсорного переключателя основано на способности человеческой кожи проводить электрический ток. Сенсорный датчик такого переключателя состоит из сенсорной площадки, выполненной в виде двух изолированных друг от друга частей, и усилителя. При касании пальцем оператора сенсорной площадки перекрывается зазор между её изолированными частями и замыкается электрическая цепь сенсора. Действие более совершенного сенсорного переключателя основано на влиянии ёмкости человеческого тела относительно земли на устройство переключения. Подключение этой ёмкости вызывает срабатывание сенсорного датчика. Сенсорные переключатели выполняются на основе полупроводниковых и оптоэлектронных приборов. Применяют в устройствах автоматики, в радиоэлектронной, бытовой и другой аппаратуре.

   СÉРВЕР, 1) служебное (обслуживающее) устройство. 2) В компьютерных сетях – высокопроизводительная ЭВМ с быстродействующим процессором и большим объёмом памяти, обслуживающая другие ЭВМ сети (организует обмен файлами между ними, управляет использованием разделяемых ресурсов – внешней памяти, баз данных, принтеров и т. д.).

   СЕРЕБРÉНИЕ, нанесение серебряных покрытий на металлические изделия для защиты их от коррозии, повышения отражательной способности и в декоративных целях. Осуществляется гл. обр. гальваническим способом. Для серебрения неметаллических изделий применяют вакуумное напыление серебра или различные химические методы осаждения серебра из растворов.

   СИГНÁЛ, знак, физический процесс (или явление), несущий сообщение (информацию) о каком-либо событии, состоянии объекта наблюдения либо передающий команды управления, указания, оповещения и т. д. (напр., сигнал светофора). Совокупностью сигналов можно отобразить событие любой сложности. Сигнал может быть любой физической природы – механическим (деформация, перемещение), тепловым (изменение температуры), световым (вспышка света, зрительный образ), электрическим (импульс тока, радиоволны), звуковым (речь, музыка, свист) и др. Сигналы могут служить источниками информации. Информация, содержащаяся в сообщении, обычно представляется изменением одного или нескольких параметров сигнала – его амплитуды (интенсивности), длительности, частоты и т. д. Сигналы могут преобразовываться (без изменения содержания сообщения) из одного вида в другой, напр. непрерывные (аналоговые) – в дискретные (квантование сигнала), звуковые – в электрические, электрические – в световые.

   СИКÓРСКИЙ Игорь Иванович (1889–1972), авиаконструктор и промышленник. В 1908—11 гг. построил две модели вертолёта (не летавших). В 1910 г. на самолёте С-2 собственной конструкции поднялся в воздух. С 1912 г. – главный конструктор авиационного отдела Русско-Балтийского завода в Риге, где были построены самолёты С-6Б, С-10, С-11. В 1912—14 гг. под руководством Сикорского созданы самолёты «Гранд» («Русский витязь»), «Илья Муромец» (первый серийный четырёхмоторный бомбардировщик), отличавшиеся большой дальностью полёта и положившие начало многомоторной авиации.

И. И. Сикорский

В 1918 г. эмигрировал во Францию, в 1919 г. переехал в США. В 1923 г. основал авиационную фирму «Сикорский», которая в дальнейшем стала филиалом «Юнайтед эйркрафт корпорейшн». К 1939 г. фирма создала ок. 15 типов опытных и серийных самолётов, применявшихся в военной и гражданской авиации. С 1939 г. Сикорский перешёл на конструирование и постройку вертолётов одновинтовой схемы, получивших широкое распространение. Наиболее удачными признаны S-51, S-55, S-56, S-61, S-64, S-65. Сикорский первым начал строить вертолёты с газотурбинными двигателями, вертолёты-амфибии с убирающимся шасси и «летающие краны». На его вертолётах были впервые совершены перелёты через Атлантический (S-61; 1967 г.) и Тихий (S-65; 1970 г.) океаны с дозаправкой в воздухе.

   Бомбардировщик «Илья Муромец»

   СИЛОВÁЯ ПЕРЕДÁЧА, механизм, предназначенный для передачи энергии от двигателя к потребителю. Обычно при этом происходит преобразование сил, моментов, скоростей, а в некоторых случаях характера движения. Силовая передача в приводах машин позволяет согласовывать режимы работы двигателя и исполнительных органов, приводить в движение несколько механизмов от одного двигателя, осуществлять изменение направления движения (реверсирование), включать разные скорости и т. п. Наибольшее распространение в машиностроении получили механические силовые передачи с твёрдыми звеньями (зубчатыми колёсами, муфтами), нередко используются гидравлические, пневматические и др. Иногда в одной машине могут применяться передачи разных типов или их комбинации (напр., гидромеханическая передача). Наибольшую мощность можно передать с помощью зубчатой передачи (напр., известны редукторы к судовым турбинам мощностью св. 50 МВт). Силовые передачи удобны для компоновки машин различного назначения, обладают высокой надёжностью, позволяют относительно простым путём осуществлять необходимые преобразования движения и практически передавать любые мощности. При надлежащем качестве исполнения большинство силовых передач имеют высокий коэффициент полезного действия. В некоторых машинах силовые передачи традиционно называются трансмиссией.

   СИНТЕЗÁТОР ЧАСТÓТ, прибор для преобразования постоянной частоты электрических колебаний высокостабильного опорного генератора в любую другую частоту с требуемой точностью и стабильностью. Действие синтезаторов частоты основано на процессах умножения и деления на целое или дробное число, сложения и вычитания частот колебаний. Наибольшее распространение получили синтезаторы с цифровым набором частот. В синтезаторах частот можно устанавливать дискретные значения частоты через определённые достаточно малые интервалы, напр. через 1 кГц, 100 Гц, 10 Гц. Синтезаторы частот служат источниками стабильных (по частоте) колебаний в радиопередатчиках (работающих на одной или нескольких выделенных для них фиксированных частотах), супергетеродинных радиоприёмниках, частотомерах и других устройствах, требующих настройки на разные частоты в пределах частотных диапазонов. Синтез частот обеспечивает их более высокую точность и стабильность по сравнению с перестройкой частоты посредством изменения индуктивности и (или) ёмкости колебательного контура.

   СИСТÉМНЫЙ БЛОК, основная часть стационарного (настольного) персонального компьютера, где размещены источник электропитания компьютера и его основные устройства. В состав системного блока входят: материнская плата с центральным процессором, оперативной памятью и разъёмами для расширения конфигурации компьютера; накопитель на жёстких магнитных дисках (винчестер); дисководы гибких магнитных дисков (флоппи-дисководы) и оптических дисков CD-ROM; блок электропитания; вентилятор; громкоговоритель. Системный блок обычно имеет несколько параллельных и последовательных портов, которые используются для кабельного подключения внешних устройств ввода и вывода информации, таких, как клавиатура, «мышь», монитор, принтер, сканер, акустические системы. В портативных персональных компьютерах системный блок с монитором собраны в едином корпусе, имеющем вид параллелепипеда горизонтального или вертикального расположения. На передней панели размещены органы управления блоком и гнёзда для установки дискет и оптических дисков на соответствующие дисководы. На заднюю стенку выведены разъёмы для кабельного присоединения внешних устройств.

   СИСТÉМЫ ЦВЕТНÓГО ТЕЛЕВИ́ДЕНИЯ, совокупность способов и технических средств для получения, передачи и воспроизведения на экране телевизионного приёмника цветного изображения. К кон. 20 в. в мире для телевизионного вещания использовались 3 основные системы цветного телевидения: NTSC – от начальных букв National Television System Committee – Национальный Комитет Телевизионных Систем (разработана в США в 1953 г.); PAL (ПАЛ) – от Phase Alternation Line – перемена фазы по строкам (ФРГ, 1966 г.); SECAM (СЕКАМ) – от System en Couleur avec Memoire – цветная система с запоминанием (Франция – СССР, 1965 г.). Все системы совместимые, т. е. обеспечивают возможность приёма цветных программ в чёрно-белом виде телевизорами чёрно-белого изображения и приём программ с чёрно-белым изображением цветными телевизорами (но, естественно, в чёрно-белом виде). Главное отличие систем друг от друга – в способах кодирования (при передаче) и декодирования (при приёме) сигналов, несущих информацию о яркости и цветности передаваемого изображения. Напр., в России, Франции, Греции, Египте, Польше, на Кипре действует система цветного телевидения SECAM; в США, Канаде, Японии – NTSC; в Германии, Италии, Испании, Великобритании, Норвегии, Арабских Эмиратах, Бразилии – PAL.
   До сер. 1970-х гг. телевизионные приёмники могли принимать передачи только в той системе, что была заложена в данном телевизоре. Это создавало определённые трудности в приобретении телевизора иностранного производства: если система, использовавшаяся при передаче, не совпадала с системой телевизора, то либо изображение воспроизводилось без звука, либо обеспечивался приём звука, но без изображения. Для согласования параметров передаваемых телевизионных сигналов с параметрами телевизионного приёмника в цветные телевизоры устанавливали дополнительное устройство – декодер, обеспечивавшее приём телевизионных передач, – напр., в системе PAL телевизорами системы SECAM и наоборот. С нач. 1980-х гг. в подавляющем большинстве выпускаемых телевизоров (а с 1990-х гг. – во всех телевизорах) обеспечен приём телевизионных передач в любой из систем цветного телевидения.

   СКÁНЕР, устройство ввода в компьютер графической информации (текстов, рисунков, слайдов, фотографий, чертежей). Работа однопроходного планшетного сканера состоит в следующем. Вдоль считываемого изображения, расположенного на плоской поверхности, движется сканирующая каретка с источником света. Отражённый от изображения свет через оптическую систему сканера (состоящую из объектива и зеркал или призмы) попадает на фоточувствительные полупроводниковые элементы, которые принимают информацию о яркости, цвете считываемого участка изображения. С помощью планшетного сканера можно считывать, т. е. переводить в цифровой код и вводить в компьютер, тексты из газет, журналов, деловых писем, а также фотографии и слайды, развороты книг и визитные карточки. После того как закрывается крышка такого планшетного сканера, сканирующая головка начинает двигаться по сканируемому документу, читая текст или рисунок. Для чтения используются источник света, зеркало и система оптических линз, уменьшающих изображение и разделяющих единый поток света на отдельные цветовые составляющие. Информация об изображении анализируется специальным устройством, в котором данные об интенсивности отражённых лучей и их цвете преобразуются в цифровой код. В более простом роликовом сканере можно считывать только отдельные листы, письма, договоры, визитные карточки, которые пропускаются через щель мимо неподвижной сканирующей головки. Портативные ручные сканеры выполняются в виде авторучки.

   СКАФÁНДР КОСМОНÁВТА, герметичный костюм, обеспечивающий условия для работы и жизнедеятельности космонавта в разрежённой атмосфере или в космическом пространстве. Различают скафандры спасательные и космические. Спасательные применялись на космическом корабле «Восток» и предназначались для сохранения жизни космонавта на случай разгерметизации космического корабля и при спуске космонавта на парашюте после катапультирования в разрежённой атмосфере на высоте 7–8 км. Ныне такие скафандры применяются на космическом корабле «Союз» и входят в комплект средств спасения. Скафандр автоматически герметизируется при нештатных ситуациях и обеспечивает внутри нормальное атмосферное давление и дыхание космонавта. Космические скафандры применяются при выходе в космическое пространство. Они автоматически обеспечивают космонавту нормальные условия жизнедеятельности до 8—10 ч.

   Скафандр космонавта для выхода в открытый космос:
   1 – страховочный фал; 2 – пульт управления системой жизнеобеспечения; 3 – гермошлем; 4 – ранцевая система жизнеобеспечения

   Космический скафандр – сложное устройство, состоящее из многослойной оболочки из пластичного материала, не затрудняющего движений космонавта, и прозрачного шлема, снабжённого фильтром для прямых солнечных лучей. В ранце скафандра размещается запас кислорода, устройства регенерации воздуха, автоматического регулирования температуры и влажности, вентиляции и т. п. Скафандр оснащён средствами радиосвязи с космическим кораблём. Температурный режим космонавта обеспечивается специальным нательным костюмом, выполненным из мелкой сетки тонких трубочек, по которым циркулирует вода с регулируемой температурой. Скафандр имеет биотелеметрическую систему для контроля физиологических показателей космонавта.

   СКВÁЖИНА, горная выработка преимущественно круглого сечения (диаметром 60—1000 мм), образуемая в результате бурения на месте залежи полезного ископаемого и предназначенная гл. обр. для его добычи. Эксплуатационные скважины подразделяют по видам разработанной залежи на нефтяные, газовые, гидрогеологические; существуют также горнотехнические скважины, предназначенные для производства взрывных работ, вентиляции, водоотлива. Скважины разделяют на мелкие (глубиной до 2000 м), средние (до 4500 м), глубокие (до 6000 м) и сверхглубокие (св. 6000 м). По условиям эксплуатации сооружают скважины горизонтальные, наклонные, вертикальные, разветвлённые и неразветвлённые, одиночные и кустовые. В зависимости от глубины и назначения скважины, а также условий бурения её стенки оставляют незакреплёнными (напр., взрывные скважины) или закрепляют. Стенки эксплуатационных скважин укрепляют в процессе бурения с помощью обсадных колонн (направляющей, кондукторной, промежуточной и эксплуатационной) и цементного кольца. Для извлечения нефти и газа в ствол скважины опускают насосно-компрессорные колонны в различных комбинациях в зависимости от способа добычи и числа разрабатываемых пластов (глубины скважины). Устья разработочных нефтяных и газовых скважин оборудуют специальной арматурой. Скважины бурят также при строительстве различных сооружений (мостов, причалов, зданий и т. п.) для устройства гл. обр. свайных оснований.

   СКÉГОВОЕ СУ́ДНО, судно на воздушной подушке с неполным отрывом корпуса от воды и жёсткими бортовыми погружёнными в воду ограждениями (скегами). Скеговые суда по архитектуре, общему расположению, энергетическим установкам, устройствам управления и движителям близки к обычным судам. Первые опытные скеговые суда для перевозки пассажиров созданы в Англии в 1962—63 гг. В 1967—68 гг. в Англии были построены речные суда НМ.2 водоизмещением 20 т для перевозки 60–65 пассажиров со скоростью 55–65 км/ч, а в 1979 г. – пассажирский паром НМ.5 водоизмещением 73 т, пассажировместимостью 200 человек и скоростью хода 65–75 км/ч.
   В России, начиная с 1960-х гг., строились серийно пассажирские скеговые суда типа «Зарница» водоизмещением 14 т, пассажировместимостью 48 человек и скоростью движения 36 км/ч, «Орион» водоизмещением 35 т, пассажировместимостью 80 человек и скоростью 53 км/ч, а также морское скеговое судно «Чайка» водоизмещением 45 т, пассажировместимостью 80 человек. Из боевых кораблей выделяется «Сивуч» – ракетно-артиллерийский корабль на скегах водоизмещением 1100 т и скоростью хода ок. 102 км/ч.

   Речное скеговое судно

   В качестве движителей на скеговых пассажирских судах применяются водомёты. Для крупных скеговых боевых кораблей также наиболее целесообразны водомётные движители большой мощности. Скорость больших скеговых судов достигает 90 км/ч и более при высокой мореходности судов. Доля полезной нагрузки судов скегового типа составляет 50 % и более от полного водоизмещения судна.

   СКОБЯНЫ́Е ИЗДÉЛИЯ, небольшие металлические изделия, применяемые при столярных и плотничных работах для закрепления, придания деталям подвижности и т. д. К ним относятся скобы, задвижки, крючья, костыли, дверные и оконные ручки, замки и т. п.

   СКРАП, 1) весь оборотный лом, образующийся на металлургическом предприятии.
   2) Остатки металла в ковшах, канавах и т. п. и выплески жидкого металла (появляющиеся, напр., при разливке стали). Употребление термина «скрап» подчёркивает высокую засорённость материала включениями шлака, футеровки, других огнеупорных материалов и т. п.

   СКРÉПЕР, землеройно-транспортная машина циклического действия. Применяется в тех случаях, когда надо вести послойную (толщиной 0.2–0.3 м) отсыпку грунта.
   В рабочем цикле скрепера чередуются следующие операции: послойное срезание грунта, его транспортировка (на расстояние от 100 до 500 м) и отсыпка. Название скрепера произошло от английского глагола scrape – скрести. Рабочим органом скрепера является ковш. Выпускаются машины с небольшими ковшами, вмещающими до 3 мі грунта, и гиганты с ковшами до 50 мі. Скрепер может быть прицепным (к гусеничным или колёсным тракторам), полуприцепным (на базе тягача или трактора) и самоходным. На крупных земляных работах часто используют т. н. скреперные поезда, когда в одну «упряжку» соединяют 2–3 скрепера.

Самоходный скрепер

СКУ́ТЕР, 1) индивидуальное транспортное средство – маленький мотоцикл, мотороллер или самокат с мотором. Силовая установка скутера – двигатель внутреннего сгорания с рабочим объёмом до 50 смі или электродвигатель с питанием от аккумуляторной батареи. По классификации транспортных средств скутер попадает в категорию мопедов, имея, однако, приборную панель, электрический стартёр, подножки. Существуют трёх – и четырёхколёсные скутера. Для управления скутером не требуется водительское удостоверение, но знание правил дорожного движения обязательно.

   Скутер-мотороллер

   2) Одноместный гоночный катер, развивающий большие скорости благодаря специальному стационарному или подвесному мотору большой мощности. Термин «скутер» появился в 1928 г. после постройки моторной лодки по зарубежному проекту под названием «Skooter».

   СЛАВЯ́НОВ Николай Гаврилович (1854–1897), российский электротехник, один из создателей дуговой электросварки металлов. В 1888 г. разработал и применил на пушечных заводах Перми сварку металлическим электродом с предварительным подогревом изделия, которую назвал способом электрической отливки металлов. Впервые применил для электросварки электрический генератор. В 1890—91 гг. получил патент на своё изобретение в России, Великобритании, Германии, Франции и ряде других стран. В 1893 г. на Всемирной выставке в Чикаго работы Славянова были отмечены медалью и дипломом.

   СЛÁНЦЫ, горные породы из ориентированно расположенных минералов, обладающих способностью раскалываться на тонкие пластины или плитки. В зависимости от условий образования (из магматических или осадочных горных пород) различают глинистые, кремнистые, хлоритовые, серитовые, зелёные сланцы и др. В сланцах нередко присутствуют добавки органических веществ (гумус и др.), графита, оксидов марганца, железа и прочие включения (сапропелевые компоненты и т. п.), а также (в других разновидностях) кварц, слюда, специфические минералы (гранат, андалузит и пр.). Глинистые сланцы используются в основном как горючее вещество. Сланцы, обогащённые графитом, служат сырьём для изготовления карандашей, стержней и других изделий. Кремнистые сланцы применяются в производстве щебня и силикатного кирпича (динаса), некоторые виды – для получения огнеупорного сырья, силумина (лёгкого литейного сплава). Некоторые разновидности глинистых сланцев – хлоритовые и талькохлоритовые сланцы, способные раскалываться на тонкие (толщиной 2.5–6 мм) плитки, называются кровельными или шиферными. Их используют при изготовлении строительных материалов (плитки для покрытия и облицовки зданий), распределительных щитов, оснований для электротехнических приборов; отходы производства утилизируются (в составе кровельных мастик, асфальто-дорожных смесей и др.). Разновидности сланцев, обладающие свойством вспучиваться при обжиге, используют при изготовлении тепло – и звукоизолирующих материалов (керамзит, шунгизит и др.).

   СЛЕДЯ́ЩИЙ ЭЛЕКТРОПРИ́ВОД, электропривод, обеспечивающий воспроизведение механических перемещений контролируемого или управляемого объекта посредством исполнительного электродвигателя. Помимо исполнительного электродвигателя, следящий электропривод включает в себя задающее устройство, датчик положения, устройства сравнения, усилители. Задающее устройство вырабатывает исходный (заданный) сигнал, изменяющийся, как правило, по произвольному закону. Датчик положения непрерывно измеряет на управляемом объекте фактическое значение параметра, подлежащего изменению, которое при помощи устройства сравнения соотносится с заданным. В результате сравнения вырабатывается сигнал рассогласования, пропорциональный разности между заданным и фактическим значениями воспроизводимой величины. Сигнал рассогласования (в виде напряжения или тока) поступает на вход усилителя, а затем на исполнительный электродвигатель, осуществляющий такое движение управляемого объекта, при котором сигнал рассогласования уменьшается. В отсутствие сигнала рассогласования ротор электродвигателя находится в покое. В большинстве следящих электроприводов задаваемой величиной является угол поворота входного вала, а регулируемой – угол поворота выходного вала, с которым связан управляемый объект. Применяется в системах автоматического управления, передачи информации и измерения. Мощность обычно не выше нескольких десятков киловатт.

   СЛИ́ТОК, литая металлическая заготовка, предназначенная для дальнейшей переработки путём пластической деформации (прокатки, ковки, прессованием), переплава или электролиза. Слитки получают разливкой жидкого металла в изложницы или методом непрерывного литья в водоохлаждаемом кристаллизаторе. Слитки, отлитые в изложницы, как правило, имеют форму усечённых пирамиды или конуса. Слитки, полученные методом непрерывного литья, имеют форму призм многоугольного сечения или цилиндров. Иногда отливают слитки более сложной формы, напр. полые. Масса слитков, предназначенных для обработки давлением, составляет от нескольких килограммов до 250 т и более. Наиболее употребительны стальные слитки массой от 0.5 до 20 т. Слитки чугуна и некоторых цветных металлов, предназначенные для переплава, имеют обычно форму небольших усечённых пирамид. Такие слитки называют чушками. Их масса не превышает, как правило, 30–50 кг.

   Стальной слиток

   СЛУХОВÓЙ АППАРÁТ, радиотехнический прибор для усиления звука, используемый людьми с ослабленным слухом. Состоит из миниатюрного микрофона, усилителя звуковых частот, телефона и источника электрического питания (батарейки или аккумулятора). В зависимости от характера нарушения слуха в слуховых аппаратах применяют телефоны воздушного (передающие усиленные звуковые сигналы на наружное ухо) и костного звучания (обеспечивающие передачу звука через кости черепа во внутреннее ухо). Воздушный телефон вставляется непосредственно в наружный слуховой проход, костный – прижимается к сосцевидному отростку. Слуховые аппараты выпускаются в различном исполнении, напр. в виде заколок для волос, заушины (весь аппарат помещается за ухом, отсюда и его название) и очков (все элементы, кроме телефона, смонтированы в оправе очков). Слуховые аппараты с достаточной громкостью воспроизводят звук в диапазоне частот 200—4000 Гц при незначительных искажениях, практически не влияющих на качество передачи звуков.

   СЛЯБ, полуфабрикат металлургического производства, представляющий собой стальную заготовку прямоугольного сечения. Ширина слябов 400—2500 мм, высота (толщина) 75—600 мм. Слябы получают из слитков прокаткой на обжимных станах (слябингах и блюмингах) или непосредственно из жидкого металла на установках непрерывного литья. Из слябов при прокатке изготовляют листовую сталь.

   СЛЯ́БИНГ, см. в ст. Прокатный стан.

   СНЕГОХÓД (мотонарты), одноместный, реже двухместный экипаж, предназначенный для движения по глубокому снегу, а также по заснеженным и обледенелым дорогам. Ещё в нач. 20 в. в странах, где зимой выпадает много снега, предпринимались попытки создания машины, пригодной к зимней эксплуатации. Если для езды по обледенелой дороге и неглубокому снегу достаточно снабдить шины автомобиля шипами или цепями противоскольжения, то для глубокого снега колесо явно не подходило. Машина закапывалась в снег, ложилась на него днищем, и колёса начинали крутиться в воздухе. Между тем люди издавна знали движитель, который не проваливался даже на самом мягком снегу. Это лыжи и полозья саней. Надо было лишь найти способ привести лыжный экипаж в движение. Здесь наметилось два направления. Первое – создание аэросаней, приводимых в движение пропеллером наподобие самолёта. Сани бегали быстро, перевозили груз, но расход горючего был недопустимо велик для наземного экипажа. Второе направление – полугусеничный движитель, предложенный в 1913 г. работавшим в России французским инженером А. Кегрессом. В такой машине на заднюю ось устанавливалась эластичная прорезиненная гусеница, спереди летом были колёса, а зимой – лыжи. Полугусеничные автомобили, имевшие большую популярность в 1-й пол. 20 в., постепенно исчезли, а снегоходами стали полугусеничные мотоциклы. Они оборудованы двумя лыжами и эластичной гусеницей. Двигатель – мотоциклетного типа. Водитель и пассажир сидят верхом, как на мотоцикле. Такие снегоходы используются в лесном хозяйстве, охотниками, оленеводами и т. п., а также для спортивных соревнований.

   СОЕДИНИ́ТЕЛЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, электротехническое устройство для механического соединения и разъединения электрических цепей (проводов, кабелей, узлов и блоков). Распространены разъёмные электрические соединители, состоящие из двух частей (вилки и розетки), плотно вдвигаемых один в другой для достижения необходимого электрического контакта между участками цепи. В электронной и радиоаппаратуре вилка и розетка часто фиксируются в соединённом состоянии специальными стяжными винтами. Использование разъёмных электрических соединителей позволяет быстро подключать (отключать) потребителей электроэнергии (в частности, электробытовые приборы) к источникам тока (напр., к электрической сети), облегчает монтаж, настройку и ремонт сложных электробытовых и электронных приборов, бортового электрооборудования самолётов и автомобилей, устройств связи и систем автоматики на транспорте и др. Усилия производителей электрических соединителей направлены на всё большую унификацию комплектующих изделий, что позволяет использовать одни и те же соединители в устройствах, производимых различными фирмами.

   Трёхполюсный электрический соединитель с заземляющим контактом для электрической сети 220 В

   СОКОВЫЖИМÁЛКА, устройство для получения соков из фруктов и овощей. Существуют ручные и электрические соковыжималки – конусные, винтовые, рычажные, шнековые, с вращающейся тёркой-фильтром и др. Они могут быть универсальными или предназначенными только, напр., для цитрусовых – апельсинов, лимонов, грейпфрутов. Простейшая ручная соковыжималка для цитрусовых представляет собой стеклянный или пластмассовый с ребристой поверхностью конус на блюдце. Неочищенный апельсин или грейпфрут разрезают поперёк пополам, каждую половину накладывают на конус и поворачивают с нажимом, пока из неё не будет выжат весь сок, который стекает по корпусу на основание-блюдце.
   В рычажных соковыжималках сок выжимают из овощей или ягод, надавливая на ручку пресса. Шнековые соковыжималки по принципу действия похожи на мясорубку с ножом и шнеком. Электрические соковыжималки выпускают особо для цитрусовых и универсальные – для любых овощей и фруктов. В них используются вращаемые электродвигателем дисковые тёрки, укрепляемые внутри цилиндра с перфорированными стенками – своеобразной миниатюрной центрифуги. Тёрки перетирают кусочки овощей и фруктов, превращая их в овощную или фруктовую кашицу. Сок из кашицы отжимается под действием центробежной силы к стенкам цилиндра и через его отверстия стекает в сокоприёмник. Кусочки овощей (фруктов) на тёрку подаются вручную через отверстие в крышке соковыжималки с помощью пластмассового толкателя.

   СÓЛНЕЧНАЯ БАТАРÉЯ (батарея солнечных элементов), устройство, в котором происходит непосредственное преобразование солнечного излучения в электрическую энергию с помощью фотоэлементов. Солнечная батарея состоит из многих (до нескольких десятков и сотен тысяч) фотоэлементов, в которых в результате поглощения энергии падающего на них света возникает ЭДС (фотоЭДС) или генерируется электрический ток (фототок). Конструктивно батарея выполняется в виде одной или нескольких плоских панелей, на которых размещаются фотоэлементы. Общая площадь панелей может достигать нескольких десятков мІ, напряжение – десятков В, ток – сотен А, вырабатываемая мощность – нескольких десятков кВт. К достоинствам солнечных батарей относится их простота, отсутствие движущихся частей, надёжность и долговечность, к недостаткам – сравнительно высокая стоимость и низкий кпд (12–18 %). Их используют гл. обр. для электроснабжения космических кораблей и искусственных спутников, а также в качестве автономных источников энергии – напр., на маяках, горных метеостанциях, для питания переносных радиостанций и т. п.

   СÓЛНЕЧНАЯ ПЕЧЬ, гелиоустановка, предназначенная для плавки и термообработки металлов и нагрева различных материалов. Для создания необходимой температуры в солнечной печи используется гелиоконцентратор, в фокусе которого располагается рабочая камера. Чаще всего это герметичная ёмкость со светопроницаемым окном. Внутри камеры можно создавать вакуум, можно заполнять её инертными газами и т. п. Солнечная печь оборудуется автоматической системой регулирования положения относительно Солнца, которая непрерывно поворачивает гелиоконцентратор вслед за движением Солнца. В солнечной печи осуществляются процессы, требующие температуры до 3500–3800 °C и особых (стерильных) условий.

   СÓЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТÁНЦИЯ (гелиоэлектрическая станция), установка для получения электроэнергии путём преобразования солнечной радиации. Различают термодинамические гелиостанции, на которых преобразование солнечной энергии происходит по паротурбинному циклу (солнечная радиация – паровой котёл – турбина – электрогенератор), и фотоэлектрические, в которых солнечная энергия преобразуется непосредственно в электрическую с помощью фотоэлементов. Термодинамические гелиостанции конструктивно выполняются обычно в виде башни, на которой размещается парогенератор, а вокруг – система зеркальных элементов (гелиостатов), воспринимающих и концентрирующих солнечные лучи на нём. Из парогенератора (котла) пар поступает к турбине, которая вращает вал генератора, вырабатывающего электрический ток. Фотоэлектрические гелиостанции состоят из фотоэлементов, собранных в батареи, которые обычно выполняются в виде плоских панелей, защищённых прозрачным покрытием (см. Солнечная батарея). Однако конкурировать в какой-то мере с традиционными источниками электроэнергии практически могут лишь термодинамические солнечные электростанции; проекты таких гелиоустановок разрабатываются в Италии, Франции, США и других странах. По прогнозным оценкам американских специалистов, к 2020 г. за счёт солнечных установок можно будет покрыть от 10 до 30 % потребности в электроэнергии США. Перспективно также применение таких гелиоустановок в комбинации с обычным топливным парогенератором, что повышает коэффициент использования оборудования с 0.22 до 0.8. Однако солнечным электростанциям присущи недостатки, связанные с прозрачностью атмосферы и с сезонными и суточными циклами солнечного излучения.

   СÓЛНЕЧНЫЙ ВОДОНАГРЕВÁТЕЛЬ, гелиоустановка, использующая солнечную энергию для нагрева воды. Состоит из термоизолированной ёмкости, сверху закрытой стеклом, внутри которой расположен обычно зачернённый трубчатый змеевик с водой. При установке на открытом месте (как правило, на крыше) ёмкость наклоняют к горизонту под углом 25–35° и ориентируют на юг. В простейших установках нагретая до 50–60 °C вода, поднимаясь по змеевику, самотёком поступает в расходный бак, находящийся на высоте, удобной для потребителя, и подаётся в душевые, кухни и т. п. В необходимых случаях устраивают принудительную циркуляцию воды с помощью насоса. Солнечные водонагреватели широко используют в районах с жарким климатом.

   Солнечный водонагреватель

   СÓЛНЕЧНЫЙ ОПРЕСНИ́ТЕЛЬ, гелиоустановка, предназначенная для опреснения солёной (минерализованной) воды в местностях с большим числом солнечных дней в году и недостатком пресной воды (при больших запасах солёной). Для опреснения применяют процесс дистилляции, для чего минерализованную воду заливают в термоизолированную и зачернённую изнутри ёмкость, верхняя поверхность которой покрыта стеклом или другим прозрачным материалом. При нагреве вода испаряется, образующийся при этом пар конденсируется на внутренней поверхности стекла, получившийся дистиллят стекает в водосборник. С 1 мІ облучаемой поверхности можно собрать до 3–5 л пресной воды в сутки. В южных приморских странах такие опреснители часто устанавливают на крышах жилых домов. Первый в мире опреснитель такого типа был создан в Чили в 1892 г. для снабжения питьевой водой рабочего скота на рудниках.

   СÓЛНЕЧНЫЙ ТЕРМОЭЛЕКТРОГЕНЕРÁТОР, гелиоустановка для непосредственного (прямого) преобразования энергии солнечных лучей в электрическую энергию. В таких установках используют термоэлектрогенераторы и, как правило, гелиоконцентраторы для лучшей концентрации лучистого потока. Солнечные термоэлектрогенераторы могут удовлетворять потребителей мощностью до сотен ватт. К их достоинствам относится автономность, позволяющая устанавливать их в отдалённых районах и перемещать по мере надобности в другие места, а также применять для электроснабжения космических аппаратов, устройств навигации и связи и т. п.

   СОРТИРÓВОЧНАЯ ГÓРКА, сооружение на территории железнодорожной станции, предназначенное для формирования и расформирования составов поездов и перестановки вагонов в другие составы. Представляет собой возвышение с пологим спуском, на которое надвигают подлежащий расформированию состав. Предварительно расцепленные вагоны, достигнув верха горки (это место ещё называют горбом), скатывают по пологому спуску под действием собственной силы тяжести на приёмные (сортировочные) пути, где формируются новые составы. Для регулирования скорости вагонов на спуске с горки применяют специальные вагонные замедлители или тормозные башмаки. Все горки оборудованы светофорами, громкоговорителями и радиосвязью для обслуживающего персонала, а наиболее крупные из них – горочной автоматикой. Первая в России сортировочная горка была построена в 1899 г. на станции Ртищево. В дальнейшем сортировочные горки сооружались практически на всех крупных железнодорожных станциях и узлах.

   СОХРАНЯ́ЕМОСТЬ, см. в ст. Надёжность.

   «СОЮ́З», наименование серии космических кораблей для пилотируемых полётов по околоземной орбите. Разработка кораблей «Союз» началась в 1962 г. под руководством С. П. Королёва. Первый испытательный беспилотный полёт был осуществлён 28–30 ноября 1966 г. «Союз» предназначен для доставки экипажей на орбитальные станции и возвращения их на Землю, а также для выполнения научно-исследовательских программ в автономном космическом полёте. Масса космического корабля ок. 7 т, длина ок. 7 м, максимальный диаметр корпуса 2.72 м. Экипаж 2–3 человека.

   «Союз»

   «Союз» состоит из трёх основных отсеков: спускаемый аппарат, орбитальный отсек и приборно-агрегатный. Отсеки конструктивно и электрически соединены между собой и разделяются с помощью пиротехнических устройств. Спускаемый аппарат служит для размещения экипажа на участке выведения корабля на орбиту и во время спуска на Землю, в нём сосредоточены органы управления кораблём в полёте. Герметичный корпус имеет коническую форму. Поверхность корпуса покрыта слоем теплоизоляции, предохраняющей его от сгорания при возвращении на Землю. Имеется люк для сообщения с орбитальным отсеком. Орбитальный (бытовой) отсек предназначен для проведения экспериментов, предусмотренных программой полёта, и для отдыха экипажа. Отсек оснащён специальным стыковочным узлом, который после стыковки с орбитальной станцией убирается, а вместо него образуется люк-лаз в станцию. В приборно-агрегатном отсеке находятся аппаратура и приборы, обеспечивающие космический полёт. В агрегатной секции размещён корректирующий двигатель, с помощью которого исправляют возможные отклонения орбиты при сближении «Союза» с орбитальной станцией и при спуске на Землю. На отсеке также установлены солнечные батареи в виде двух крыльев с размахом более 8 м, раскрывающихся после вывода корабля на орбиту. К концу 2002 г. совершено более 110 космических полётов кораблей «Союз», в т. ч. 17 беспилотных испытательных полётов. В процессе эксплуатации космические корабли «Союз» неоднократно усовершенствовались и модернизировались. Наиболее удачные модификации «Союз-Т», «Союз-ТМ», «Союз-ТМА». На базе корабля «Союз» создан грузовой беспилотный корабль «Прогресс» для обеспечения доставки на орбитальные станции различных грузов.

   «СПЕЙС ШАТТЛ», наименование пилотируемого транспортного космического корабля США многоразового использования. В переводе с английского «Спейс шаттл» означает «космический челнок». Служит для вывода космических аппаратов различного назначения на околоземную орбиту, доставки грузов и экипажей на орбитальные станции и возвращения их на Землю. Стартовая масса ~ 2000 т, длина 56 м. Ракетно-космическая система выполнена по двухступенчатой схеме с параллельным расположением ступеней. Первой ступенью служат два блока ускорителя, второй ступенью являются три маршевых двигателя орбитального корабля. Топливо для этих ракетных двигателей находится в отделяемом баке. После выполнения программы космического полёта и торможения орбитальный корабль в атмосфере выполняет заход на посадку и садится на аэродром по-самолётному. Масса орбитального корабля – 95 т, в т. ч. полезного груза до 25 т. Возвращать на Землю возможно до 15 т. Экипаж до 7 человек. Время космического полёта до 7 суток, но при дооборудовании до 30 суток. Общий ресурс до 55 полётов. Всего построено 5 кораблей: «Колумбия», «Челленджер», «Дискавери», «Атлантис», «Индевор», которые к кон. 2002 г. совершили более 100 космических полётов. Первый полёт орбитальный корабль «Колумбия» совершил 12–14 апреля 1981 г. с экипажем в составе Дж. Янг и Р. Криппен. («Челленджер» с экипажем 7 человек погиб 26 января 1986 г. при старте, «Колумбия» также с экипажем 7 человек погибла при возвращении на Землю 1 февраля 2003 г.)

   Схема устройства «Спейс шаттла»:
   1 – грузовой отсек; 2 – манипулятор; 3 – пульт управления сближением и стыковкой; 4 – пульт управления полезным грузом; 5 – плитки низкотемпературной изоляции; 6 – носовые двигатели ориентации; 7 – колёса носовой стойки шасси; 8 – шлюзовая камера; 9 – плиткивысокотемпературной изоляции; 10 – створки грузового отсека

   СПИДÓМЕТР, прибор, указывающий скорость движения транспортного средства и фиксирующий пройденное им расстояние. Обычно спидометр имеет механический или электрический привод и измерительный стрелочный прибор. Шкала прибора градуируется в национальной системе измерений, в России это км/ч. Значительное распространение получили электронные спидометры, управляемые бортовым компьютером автомобиля. Счётчик пройденного расстояния такого спидометра обычно имеет две шкалы: пробег с начала эксплуатации и суточный пробег. Значение суточного пробега можно обнулить.

   СПОРТИ́ВНЫЙ АВТОМОБИ́ЛЬ, автомобиль для различных соревнований и установления рекордов скорости. Родиной автомобильного спорта по праву является Франция. Первые автомобильные соревнования состоялись в 1894 г. по маршруту Париж – Руан – Париж. По современной классификации это было ралли с установленным лимитом скорости. А первые гонки состоялись также во Франции на следующий год. До 20 в. специальных гоночных автомобилей практически не существовало. Лишь в 1903 г. в гонках Париж – Мадрид впервые были представлены специальные гоночные машины, средняя скорость которых превысила 100 км/ч. Парк современных спортивных автомобилей весьма разнообразен и определяется теми видами автоспорта, в которых они участвуют. Наиболее распространены гоночные автомобили. Самый маленький из них – карт. В кольцевых гонках участвуют автомобили различных типов и классов, напр. «Формула-1», «Большой туризм», «Формула Порше». Деление на классы устанавливает Международная федерация автоспорта (ФИА). В специальных соревнованиях автомобильного спринта (заезды с места на дистанцию ¼ мили, или ок. 400 м), весьма популярных в США, участвуют автомобили типа «дрегстер». Фактически это рама с мотором и сиденьем водителя. Но мощность мотора достигает 2000 л. с., а для торможения используется парашют. Особое место занимают рекордные автомобили.

   Автомобиль типа «дрегстер»

   В автомобильном спорте регистрируются рекорды скорости для автомобилей и рекорды скорости на суше. Такое разграничение рекордов обусловлено тем, что по правилам ФИА автомобилем считается только четырёхколёсный аппарат, приводимый в движение за счёт сцепления колёс с дорогой. А для побития рекорда на суше используются машины, оснащённые авиационными реактивными движителями; фактически это самолёт без крыльев.

   СПОРТИ́ВНЫЙ САМОЛЁТ, предназначается для обучения, тренировки и соревнований лётчиков-спортсменов. Важнейшие особенности спортивных самолётов – небольшая масса, высокие аэродинамические и пилотажные качества, простота управления, возможность длительных полётов с большими перегрузками. Для чемпионатов по высшему пилотажу создают т. н. пилотажные самолёты, имеющие по сравнению с самолётами других типов большую манёвренность и прочность. Скорость полёта у спортивных самолётов 200–500 км/ч, дальность 500—1000 км, потолок 4000–6000 м. Первыми спортивными самолётами в России были одноместный моноплан АНТ-1 (1923) А. Н. Туполева и двухместный биплан АИР-1 (1927) А. С. Яковлева. Из современных спортивных самолётов наиболее известны Як-50 (конструкторское бюро А. С. Яковлева, 1972 г.), Як-55 (1981) и Су-26М (конструкторское бюро им. П. О. Сухого, 1985). Причём конструкция Су-26М впервые в мировом строительстве спортивных самолётов выполнена из стеклопластиков. За рубежом популярны спортивные бипланы «Питтс» (США), монопланы КАП (Франция), «Экстра-230» (ФРГ) и др.

Спортивный самолёт Як-50

СПОРТИ́ВНЫЙ ТРЕНАЖЁР, снаряд или устройство для занятий физкультурой в домашних условиях, целенаправленного развития физических качеств – силы, выносливости, гибкости и т. п., а также для восстановления нормальной работы опорно-двигательного аппарата – напр., после каких-либо травм. К спортивным тренажёрам относятся ручные и ножные эспандеры, гребные устройства, велотренажёры, беговые дорожки, гимнастические стенки, перекладины, гимнастические комплексы, объединяющие свойства нескольких гимнастических снарядов. Спортивные тренажёры позволяют дозировать нагрузку при упражнениях и поэтому пригодны для людей различного возраста и разного физического развития. Наиболее совершенные тренажёры оснащены микропроцессорами для учёта затраченных при занятиях усилий, а также табло, на котором отображается объём проделанной физической работы и количество затраченных калорий.

Велотренажер

«СПУ́ТНИК», наименование первых искусственных спутников Земли. 4 октября 1957 г. в СССР запущен первый в мире искусственный спутник Земли, открыв тем самым космическую эру в истории человечества. «Спутник» был выведен на околоземную орбиту с помощью ракеты-носителя и представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см и массой 83.6 кг. На нём были установлены два радиопередатчика, которые непрерывно излучали радиосигналы с частотой посылок 0.3 с и такой же паузой. С помощью «Спутника» впервые была измерена плотность верхних слоёв атмосферы, получены данные о распространении радиосигналов в ионосфере, отработаны задачи выведения спутника на орбиту. «Спутник» находился на орбите до 4 января 1958 г., совершив 1440 оборотов вокруг Земли. «Спутник-2» выведен на орбиту 3 ноября 1957 г. На «Спутнике-2» массой 508.3 кг, помимо нескольких контейнеров-отсеков с приборами для исследования излучения Солнца в ультрафиолетовой и рентгеновской областях спектра, радиотелеметрической аппаратурой, химическими источниками тока и др., находился пассажир – собака по кличке Лайка. В кабине был установлен автомат питания специальной желеобразной пищей, система терморегулирования и регенерации воздуха и т. п. У Лайки измерялись и регистрировались частота дыхания, кровяное давление, электрокардиограмма, амплитуда движений. Результаты измерений передавались по радио на Землю. Программа наблюдений была рассчитана на 7 дней. «Спутник-3» был запущен 15 мая 1958 г. По существу это была первая в мире научная космическая лаборатория. Основная научная аппаратура предназначалась для измерения ионного состава атмосферы, концентрации положительных ионов, напряжённости электростатического и магнитного полей, интенсивности корпускулярного излучения Солнца, регистрации ударов микрометеоров и др. «Спутник-3», совершив 10 037 оборотов, просуществовал на орбите до 6 апреля 1960 г.

   Первый искусственный спутник Земли

   СПУ́ТНИКОВАЯ СВЯЗЬ, радиосвязь между земными станциями, осуществляемая через искусственные спутники Земли. Для этого на спутниках установлены приёмно-передающие радиоустройства – ретрансляторы, которые принимают радиосигналы какой-либо земной станции, усиливают их и передают на другую земную станцию или на несколько станций. Спутниковые системы связи могут использоваться как ретрансляторы сигналов от абонентов к наземной сети электросвязи и как самостоятельная система связи от абонента до абонента с маршрутизацией и коммутацией на борту космических аппаратов. В зависимости от назначения спутниковые системы связи образуются разным числом космических аппаратов на разных орбитах (эллиптическая, круговая геостационарная – 36 000 км и низкая – 300–400 км). Первые системы спутниковой связи использовали спутники с высокоэллиптическими орбитами (апогей – 30 000—60 000 км, перигей – 300 км). При этом из-за вращения Земли необходимо было синхронно с движением спутника поворачивать антенны в течение сеанса радиовидимости одного спутника (1–1.5 ч).
   Геостационарные спутники требуют лишь начальной установки антенны земной станции (геостационарный спутник, вращаясь с частотой вращения Земли, как бы висит над одним местом экватора), но большая протяжённость трассы, особенно в приполярных областях, приводит к значительному затуханию сигналов. Для обслуживания абонентов на всей поверхности Земли создают комбинированные системы связи, использующие группы спутников на геостационарных и высокоэллиптических орбитах, вытянутых над приполярными областями Земли. Низколетящие спутники с высотой орбиты до 400 км могут обеспечить непрерывную связь лишь при большом их количестве (более 40), когда они поочерёдно, с некоторым перекрытием по времени, появляются в зоне радиовидимости земной станции.
   Для передачи широковещательных радио – и телевизионных программ в основном используют спутники связи, находящиеся на геостационарной орбите. Двигаясь по такой орбите на высоте ок. 36 000 км со скоростью, совпадающей со скоростью вращения Земли, спутник как бы висит над одной точкой земной поверхности и видит почти половину земного шара. Такие спутники связи имеют несколько ретрансляторов и широко используются для обеспечения всех видов связи. К нач. 21 в. в эксплуатации находятся отечественные спутники связи типа «Экспресс», «Горизонт», «Экран», «Молния» и др. Широко применяется спутниковая связь при полётах орбитальных станций и других космических аппаратов. Посредством искусственных спутников осуществляется надёжная связь с кораблями, самолётами, отдалёнными районами и т. п. Во многих случаях спутниковая связь является единственно возможной и к тому же наиболее дешёвой.

   СПУ́ТНИКОВОЕ ТЕЛЕВИЗИÓННОЕ ВЕЩÁНИЕ, передача телевизионных сигналов через спутниковые системы связи для последующего их распределения по местным радио – и кабельным телевизионным сетям. Первый канал спутникового телевизионного вещания Москва – Владивосток передавал телевизионные программы через спутник связи «Молния-1» с 1965 г. В 1967 г. начала передавать телевизионные сигналы первая национальная система спутникового телевещания «Орбита». С 1976 г. в нашей стране работает первая спутниковая система непосредственного телевизионного вещания «Экран»; эта система обеспечивает телезрителям возможность принимать телевизионные сигналы от спутников связи непосредственно на домашние параболические антенны («тарелки»).
   Спутниковое телевидение – непременная составляющая телевизионных каналов связи, обеспечивающих покрытие всей территории страны телевизионным вещанием. Телезрители, проживающие в любой части земного шара, могут принимать телевизионные программы от нескольких (до 10) искусственных спутников, транслирующих передачи практически всех стран мира. Сигналы со спутников устойчиво принимаются на небольшие, диаметром менее 1 м, параболические антенны, если они не закрыты домами, возвышенностями или густым лесом. Основная масса телевизионных передач непосредственного спутникового вещания ведётся в диапазоне 11.7—12.5 ГГц, что требует для приёма на обычные телевизоры преобразования сигналов, передаваемых в специальных спутниковых стандартах, в сигналы наземных стандартов. Эти преобразования осуществляются особыми малошумящими преобразователями, размещаемыми на приёмных антеннах, либо преобразовательными блоками – тюнерами. Система «Экран», задуманная специально для передачи телезрителям в отдаленных районах Сибири и Дальнего Востока программ Центрального телевидения, работает в диапазоне 700–800 МГц, что позволяет принимать телевизионные сигналы телевизорами, имеющими дециметровый диапазон, достаточно простыми антеннами.
   Искусственные спутники Земли, передающие сигналы непосредственного телевизионного вещания, находятся на геостационарных орбитах, поэтому приёмные антенны ориентируют один раз – при их установке или при перенастройке на приём передач с другого спутника. Для поиска желаемых программ к привычной настройке по частоте принимаемого канала добавляется настройка по направлению приёма с помощью дистанционно управляемого устройства ориентации антенны (позиционера). Если заранее известны координаты спутников, применяют антенны с электрически переключаемым направлением приёма.

   СРОК СЛУ́ЖБЫ, период времени от начала эксплуатации какого-либо устройства до достижения им предельного состояния, при котором его дальнейшая эксплуатация экономически невыгодна или недопустима из соображений безопасности. Срок службы включает время работы устройства и время технического обслуживания, ремонта и простоя по организационным и иным причинам. Он может быть различен у устройств одного типа, т. к. на него влияют многие случайные факторы, не поддающиеся учёту. Поэтому для количественной оценки срока службы используют вероятностные показатели, напр. средний срок службы, который устанавливают по результатам эксплуатации нескольких устройств данного типа.
   Назначенный срок службы – период эксплуатации, по истечении которого работающее устройство снимают с эксплуатации и списывают или направляют на обследование для определения его пригодности к дальнейшей работе. Если устройство эксплуатируется непрерывно, то его срок службы совпадает с ресурсом техническим.

   СТАБИЛИЗÁТОРЫ НАПРЯЖÉНИЯ И ТÓКА, устройства для автоматического поддержания постоянства электрического напряжения на входах приёмников электрической энергии (стабилизатор напряжения) или силы тока в их цепях (стабилизатор тока) независимо от колебаний напряжения в питающей сети и величины нагрузки.
   Для стабилизации переменного напряжения обычно используют ферромагнитные стабилизаторы, действие которых основано на явлении магнитного насыщения ферромагнитных сердечников трансформаторов или дросселей. Для стабилизации постоянного напряжения обычно служат электронные стабилизаторы (преимущественно на полупроводниковых приборах), в которых стабилизация осуществляется методом регулирования по отклонению от установленного уровня напряжения. Стабилизация тока – как правило, постоянного – осуществляется либо при помощи электронных приборов с резко выраженной нелинейностью вольт-амперной характеристики, либо электронными усилителями с отрицательной обратной связью по току. При постоянной нагрузке ток в ней может быть стабилизирован также посредством стабилизатора напряжения.

   СТАБИЛИТРÓН, газоразрядный или полупроводниковый диод для стабилизации напряжения. При изменении в определённых пределах протекающего тока напряжение в нём остаётся практически постоянным. Стабилизирующее действие стабилитрона основано на резком нарастании протекающего через него тока (при определённом напряжении) в результате ионизации газа при тлеющем или коронном разряде (в газоразрядных стабилитронах) либо в результате необратимого лавинного пробоя электронно-дырочного перехода (в полупроводниковых стабилитронах). Стабилизируемое напряжение:
   70—160 В для стабилитрона тлеющего разряда, 0.4—30 кВ – для коронного разряда, 3—180 В – для полупроводниковых стабилитронов.

   СТÁКЕР, самоходный конвейер скребковый, предназначенный для штабелирования лесоматериалов на лесных складах, или ленточный – для сыпучих материалов (песка, гравия и т. п.). Для перемещения стакера прокладывают специальный рельсовый путь. Высота штабеля, укладываемого стакером, – до 35 м.

   СТАЛЬ, ковкий сплав железа с углеродом (до 2 %) и другими элементами. Материальная основа практически всех областей техники. Производство стали в мире составляет 90–95 % производства всех металлов. Древние мастера получали литую сталь, расплавляя мелкие куски чугуна в огнеупорных тиглях (тигельная плавка). В Средние века жители Индии, Средней Азии, Ирана, Сирии умели получать очень твёрдую и упругую сталь – булат. Из неё делали высококачественное холодное оружие – кинжалы, сабли, мечи. Со временем секрет изготовления булата был утерян. Лишь в сер. 19 в. его вновь получил российский металлург П. П. Аносов. В 18 в. сталь варили, перемешивая в горячих печах чугун с железной рудой (пудлинговый способ). В 1856 г. английский изобретатель Г. Бессемер создал специальный аппарат – конвертер в виде грушевидной вращающейся печи, в которой при высокой температуре в присутствии кислорода железо окисляется до оксида, который затем углеродом восстанавливается в чистый металл. В 1865 г. французский металлург П. Мартен построил гигантскую печь, в которой при сжигании топлива достигалась температура 1600 °C и сталь оставалась жидкой в течение всего процесса. Её разливали в формы, получая таким образом изделия и заготовки, которые впоследствии прокатывали в листы. В нач. 20 в. сталь начали выплавлять в электрических печах с графитовыми электродами; температура в такой печи достигает ок. 4000 °C, что позволяет легко вводить в расплавленную сталь различные добавки. В настоящее время сталь производят гл. обр. в конвертерах и электропечах. Выплавленную сталь разливают в изложницы, формируя слитки, или используют процесс непрерывной разливки, совмещённый с прокаткой.

   Стальной Крымский мост, г. Москва

   По составу различают углеродистые и легированные стали. Первые, помимо собственно стали, содержат Мn, Si, S и P. Для улучшения механических свойств сталь подвергают термической, термомеханической и химико-термической обработке (отжиг, закалка, отпуск, прокатка, поверхностное насыщение С, N₂, B, Cr). Нагревая и охлаждая сталь по определённому режиму, добиваются требуемой структуры твёрдого раствора, однородности, оптимального сочетания прочности, твёрдости и пластичности металла. В состав легированных сталей входят различные элементы, напр. Cr, Ni, Mo, W, V, Ti, повышающие качество стали и придающие ей особые свойства.
   В технике сталь используют в зависимости от её структуры и механических свойств. Так, углеродистые стали (стали общего назначения) применяют для изготовления разнообразных деталей машин и механизмов.
   Автоматные стали с повышенным содержанием Р (меньше 0.1 %) идут на изготовление деталей, длительно работающих при небольших ударных нагрузках с малым коэффициентом трения. Конструкционные углеродистые стали применяют для изготовления деталей машин и механизмов, не испытывающих больших нагрузок. Из легированных конструкционных сталей делают пружины, рессоры и другие детали, длительно работающие под постоянной нагрузкой. Инструментальные стали отличаются повышенной твёрдостью и износостойкостью; из них изготовляют режущие и измерительные инструменты (топоры, напильники, пилы, линейки, штангели), штампы для прессования, пуансоны, матрицы, формы для литья, детали машин, длительно работающих при умеренных динамических нагрузках. Быстрорежущие стали характеризуются большой твёрдостью и теплостойкостью, из них делают инструменты (свёрла, резцы, фрезы, зенкеры) для быстрого резания заготовок из твёрдых сплавов, жаропрочных сталей (без охлаждения) и сплавов титана, а также подшипники качения. Жаропрочные высоколегированные стали, содержащие Cr, Ni, Мо, V и тугоплавкие элементы W, Nb, Ta, применяют для изготовления деталей паровых и газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания, авиационных реактивных двигателей, ракет. Коррозионностойкие, или нержавеющие, стали хорошо противостоят действию кислот и щелочей даже при высоких температурах. Электротехнические стали обладают высокой магнитной проницаемостью; применяются обычно в виде листа для изготовления магнитопроводов. Существует также множество сталей со специальными заданными свойствами. Напр., сплавы с малым коэффициентом температурного расширения – инвар, платинит; магнитотвёрдые сплавы – альни, альнико; сплавы с высоким электрическим сопротивлением – ферхаль; сплавы с заданным коэффициентом термического расширения – ковар.

   СТАМÉСКА, ручной деревообрабатывающий инструмент для срезки фасок, обработки криволинейных поверхностей, а также для выдалбливания отверстий, пазов и т. д. Состоит из стального полотна с заточенной торцевой кромкой (лезвием) на одном конце и рукоятки, закреплённой на хвостовике либо плотно вбитой в конический раструб, – на другом конце. В столярных работах резание стамеской – одна из самых трудных операций. Обычно требуется не одна, а несколько стамесок с разными размерами и формой полотна. Наиболее часто используют плоские стамески шириной 6.10.20 и 30 мм. Их применяют гл. обр. для чистовой обработки поверхностей, снятия фасок, выравнивания торцов, резки криволинейных поверхностей и т. д. Полукруглыми стамесками вырезают криволинейные гнёзда и отверстия, обрабатывают фигурные поверхности. При резных и токарных работах, помимо прямых и полукруглых стамесок, применяют также фигурные стамески – церазики, уголки, клюкарзы, косячки и др.

Плоская столярная стамеска

   Фигурные стамески:
   а – клюкарза; б – уголок; в – церазик

   СТАНДАРТИЗÁЦИЯ, процесс установления и применения стандартов. Под стандартом обычно понимают нормативно-технический документ, устанавливающий требования к однородным объектам, а также правила, обеспечивающие их разработку, производство и применение. Объекты стандартизации – конкретная продукция, нормы, требования, обозначения, единицы физических величин и т. д., многократно применяющиеся в науке, промышленном и сельскохозяйственном производстве, строительстве, транспорте, культуре, здравоохранении и т. д. Стандарты базируются на последних достижениях науки, техники и практического опыта и периодически обновляются. Основные задачи стандартизации: установление требований к техническому уровню и качеству продукции, сырья и материалов, а также норм, требований и методов в области проектирования, позволяющих избежать нерационального многообразия видов, марок, типоразмеров продукции; развитие унификации и агрегатирования, повышение уровня взаимозаменяемости и ремонта изделий; обеспечение единства и достоверности измерений; установление единой терминологии в важнейших областях науки, техники, экономики; создание благоприятных условий для расширения международных научно-технических, экономических и торговых связей.

   СТАНÓК, технологическая машина, предназначенная для обработки материалов с целью получения заготовок или готовых изделий либо для получения новых материалов из сырья. Станки являются основным видом оборудования механических цехов машиностроительных и приборостроительных заводов, деревообрабатывающих и камнерезных предприятий, ткацких и обувных фабрик, металлообрабатывающих и ремонтных мастерских и т. п.
   Наибольшим разнообразием конструкций отличаются металлорежущие станки. К ним относятся токарные, фрезерные, сверлильные, строгальные, долбёжные, шлифовальные станки, название которых соответствует технологическим операциям, т. е. производимым на них видам обработки. В каждую из этих групп входит по несколько типов станков, отличающихся конструктивным исполнением, видом привода, возможностями осуществлять ту или иную операцию. Напр., в токарной группе есть карусельный станок, на котором можно обрабатывать изделия большей массы, а при наличии необходимых инструментов также нарезать резьбу, фрезеровать канавки, шлифовать поверхности и т. п. В группу сверлильных станков входят одношпиндельные и многошпиндельные станки с вертикальным или горизонтальным расположением заготовки при обработке. Шлифовальные станки специализированы по видам обработки: для шлифования внутренних и внешних поверхностей, круглых и плоских деталей, пазов, зубьев и др., а также для полирования – чистовой обработки изделий. К группе фрезерных станков относятся также гравировальные и копировальные станки. Самостоятельную группу составляют зубообрабатывающие и резьбонарезные станки. Применяются специализированные станки, работа которых основана на использовании различных электрохимических и электрофизических явлений – искрового разряда, импульсов дугового разряда, ультразвука, гидравлического удара, лазерного луча и т. п.
   Многие деревообрабатывающие станки по конструкции и назначению аналогичны некоторым металлорежущим станкам (сверлильные, токарные, копировально-фрезерные, шлифовальные и др.). Но есть и специализированные, к которым относятся лесопильный станок (лесопильная рама), фуговальный, рубильный, лобзиковый, лущильный и другие станки, предназначенные для выполнения определённых операций.
   Ткацкий станок – особый вид станка, на котором из сырья получают новый материал, вырабатывают ткань. Для этого используют автоматические станки, обычно работающие в едином технологическом процессе и объединённые в линию, и механические с ручной сменой сырья (паковок) для прокладки поперечных нитей тканей (уткá). Продольные нити (основа) сматываются с большой катушки и проходят через отверстия особого прибора, который называют нитенаблюдателем, т. к. при обрыве нити прибор автоматически останавливает станок. Ткацкий станок – одно из самых древних орудий труда человека. Механический ткацкий станок изобретён в Великобритании в кон. 18 в. Э. Картрайтом.

   СТАНÓК-КАЧÁЛКА, агрегат для приведения в действие глубинного насоса при механизированном способе добычи нефти из скважины. Станок-качалку устанавливают над устьем скважины (на поверхности земли) на раме. Приводится в действие электродвигателем через кривошипно-коромысловый механизм. Возвратно-поступательное движение плунжеру глубинного насоса, погружённого в скважину, сообщается посредством штока через колонну труб в скважине. Станки-качалки могут обслуживать одну или несколько скважин, т. е. могут быть индивидуальными, спаренными, групповыми.

   СТÁНЦИЯ ТЕХНИ́ЧЕСКОГО ОБСЛУ́ЖИВАНИЯ (автосервис), предприятие для технического обслуживания и ремонта автомобилей. Эти предприятия делятся на универсальные, выполняющие комплексные работы по автомобилям различных марок и моделей, и специализированные. Последние, в свою очередь, подразделяются на автосервисы, обслуживающие автомобили определённых моделей, и предприятия, специализирующиеся на определённых видах работы (кузовные и окрасочные работы, ремонт электрооборудования и т. п.). Автомобильные заводы часто создают собственные автосалоны, объединённые с сервисными автоцентрами, производящими предпродажную подготовку, профилактическое обслуживание, гарантийный ремонт, замену агрегатов автомобилей, выпускаемых данным заводом.
   Универсальные станции технического обслуживания имеют посты для определённого вида работ (диагностики, замены масла, регулировок и т. п.) и специализированные участки для ремонта агрегатов, приборов систем питания и электрооборудования. Посты оборудуются подъёмниками, приспособлениями для монтажа и демонтажа, снабжаются наборами инструментов и т. п.

   Станция технического обслуживания автомобилей

   СТАРÉНИЕ МЕТÁЛЛОВ, способ термической обработки, обеспечивающий получение комплекса требуемых механических и физических свойств изделий из металлов и сплавов. Старение является основным способом упрочнения сплавов на основе алюминия, магния, меди, никеля.

   СТАРТЁР, агрегат пусковой системы двигателя внутреннего сгорания, раскручивающий его вал до частоты вращения, необходимой для запуска. Основные узлы стартёра: двигатель, редуктор, устройство подключения к валу основного двигателя, пусковое устройство. По принципу работы стартёры подразделяются на несколько групп, но в автомобилях чаще всего используются стартёры прямого действия, непосредственно раскручивающие вал основного двигателя. Простейшим устройством для раскручивания вала двигателя долгое время служила заводная рукоятка, хорошо известная водителям 1-й пол. 20 в. Она вставлялась в специальное окно, сцеплялась с носком коленчатого вала и прокручивалась самим водителем. При определённой удаче двигатель заводился с пол-оборота.
   Современные стартёры бывают электрическими и бензиновыми. Электрический стартёр представляет собой электродвигатель постоянного тока, питаемый от автомобильного аккумулятора и подключаемый во время запуска к маховику основного двигателя. Рабочее напряжение стартёров: 6 В у мотоциклов и мотороллеров, 12 В у легковых автомобилей и лёгких грузовиков и 24 В у тяжёлых дизельных машин. Бензиновый стартёр применяется только для запуска двигателей тракторов и дорожно-строительных машин. Он представляет собой небольшой одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, раскручивающий основной двигатель. Существует и воздушный запуск. Стартёр в этом случае представляет собой механизм, распределяющий сжатый воздух по цилиндрам в порядке их работы. Двигатель начинает вращаться и при поступлении топлива заводится. Поскольку источник энергии здесь баллон со сжатым воздухом, такой способ используется лишь как резервный для запуска мощных дизелей. Стартёр любой конструкции имеет устройство, автоматически отключающее его при запуске основного двигателя.

   СТÁРТОВЫЙ КÓМПЛЕКС, см. в ст. Космодром.

   СТÁТОР, неподвижная, иногда фундаментная часть машины (электродвигателя, турбины, вентилятора и т. д.). Конструкция статора определяется видом машины. Напр., статор гидравлической турбины представляет собой стальную кольцевую деталь, являющуюся несущей конструкцией турбины; статор электрической машины содержит электрическую обмотку и магнитопровод.

   СТÁТОР ЭЛЕКТРОМАШИ́НЫ, неподвижная часть электрической машины, выполняющая функции магнитопровода и несущей конструкции. Статор состоит из сердечника и станины. Сердечник изготовляют из изолированных листов электротехнической стали, собираемых в пакеты и укрепляемых в литом или сварном корпусе – станине. В пазы, выштампованные в сердечнике, укладывается статорная обмотка. Во избежание значительных вихревых токов (и, соответственно, потерь) проводник обмотки статора составляют из ряда параллельно соединённых изолированных жил, которые в машинах большой мощности сплетают (транспонируют). В линейных электродвигателях сердечник статора развёрнут в линию.

   СТВОЛ в пожарной технике, приспособление для создания и направления струй воды, пены и других огнетушащих веществ. Устаревшее название ствола – брандспойт. Представляет собой трубу с насадкой на конце, от конструкции которой зависит вид струи (сплошная, распылённая). Стволы подразделяются на ручные и лафетные. Лафетные стволы бывают стационарными (закрепляются на крыше автомобиля, палубе судна и т. п.), возимыми и переносными. Ручными стволами комплектуются пожарные машины, внутренние пожарные краны, мотопомпы.

   СТЕКЛÓ, твёрдый, прозрачный (бесцветный или окрашенный), хрупкий материал, получающийся при переохлаждении расплава, содержащего стеклообразующие компоненты (оксиды Si, B, Al, P, Ti, Zr и др.) и оксиды металлов (Li, K, Na, Ca, Mg, Pb). По внутренней структуре стекло аморфно, в нём нет упорядоченного атомного строения. Не имеет оно и определённой температуры затвердевания или плавления; при охлаждении расплава переходит из жидкого состояния сначала в пластичное, а затем в твёрдое (процесс стеклования). Нагревать и охлаждать стекло без видимых изменений его свойств можно неоднократно.
   Наибольшее распространение получили оксидные стёкла, которые различают по виду стеклообразующего оксида: силикатные, боратные, фосфатные, германатные. Стёкла могут быть одно – и многокомпонентными. Однокомпонентное кварцевое стекло, состоящее практически из одного оксида кремния, термостойко, огнеупорно при 1000–1100 °C, стойко в любых агрессивных средах (кроме плавиковой кислоты); обладает высокой прозрачностью, низким коэффициентом преломления. Двухкомпонентное стекло, содержащее Nа₂О (K₂О)-SiО₂, называют растворимым (силикат-глыба, силикат-гранулят); при растворении в горячей воде под давлением превращается в жидкое стекло, используемое в качестве уплотняющих замазок огнеупорных материалов, для изготовления силикатных красок, клея для бумаги, картона, стекла, дерева. Существуют также безоксидные, галогенидные, халькогенидные стёкла.

   Изделия из стекла

   Прозрачность – наиболее характерное свойство стекла. Для разных областей спектра (видимой, УФ, ИК или рентгеновской) она неодинакова и зависит от химического состава стекла. Напр., ИК-лучи лучше пропускают алюмофосфатные и халькогенидные стёкла; УФ-лучи интенсивно поглощают стёкла, содержащие оксиды Pb, Fe, Ti; рентгеновские – стёкла с высоким содержанием оксидов Ba и Pb; жёсткое излучение не пропускают галогенидные стёкла на основе BeF2. Плотность стёкол колеблется от 2200 до 8000 кг/мі; наименьшая плотность у боратных, боросиликатных и кварцевых стёкол, наибольшая – у стёкол, содержащих оксиды свинца и бария. Стекло – хрупкий материал, не обладающий пластической деформацией, у него очень низкая ударная прочность. Повышают прочность стёкол отжигом, термической закалкой; прочность стекла можно увеличить обработкой поверхности газовыми реагентами, поверхностной кристаллизацией, нанесением полимерных покрытий, армированием стекла, склеиванием стёкол в стеклопакеты. Стёкла могут быть диэлектриками, полупроводниками и проводниками. Силикатные и другие оксидные стёкла, как правило, хорошие изоляторы (лучший из них – кварцевое стекло). С увеличением содержания оксидов тяжёлых металлов повышается диэлектрическая проницаемость стёкол. Халькогенидные стёкла обладают электронной проводимостью. Получают стекло сплавлением шихты, состоящей из кварцевого песка, известняка и соды, для производства пеностекла в шихту добавляют порообразователи. Процесс осуществляют в электрических или газопламенных печах непрерывного действия при 1100–1600 °C; образующуюся стекломассу постепенно охлаждают, равномерно снижая температуру. Формуют изделия из неостывшей стекломассы с определённой вязкостью методами прессования, прокатки, выдувания или вытягивания на специальных формующих машинах. Окрашивают стёкла введением в шихту оксидов металлов, напр. Cr₂O₃ придаёт стеклу зелёную окраску, CuO или CoO – синюю, Sb₂O₃ – жёлтую, коллоидные растворы Cu и Au – рубиново-красную. Белое («молочное») стекло получается добавлением в шихту порошка полевого или плавикового шпата.
   Впервые изделия из стекла появились в Древнем Египте и Месопотамии ок. 4 тыс. лет до н. э. Первые стёкла были цветными и непрозрачными. Из них делали украшения, амулеты. В Древнем Риме умели получать довольно прозрачное листовое стекло для окон. В 1-м тыс. до н. э. была изобретена стеклодувная трубка. Из стекла стали выдувать кувшины, кубки, флаконы и другие сосуды; их украшали росписью, эмалью, гравировкой. Центром стеклоделия в течение многих столетий был остров Мурано близ Венеции (венецианское стекло).

   СТЕКЛÓ ОРГАНИ́ЧЕСКОЕ, прозрачный, твёрдый материал на основе органических полимеров – полиакрилатов, полистирола, поликарбонатов, сополимеров винилхлорида и эфиров целлюлозы. В промышленности органическим стеклом чаще всего называют листовой полиметилметакрилат – плексиглас, перспекс, кларекс. Отличается невысокой плотностью и сравнительно высокой прочностью, прозрачностью (коэффициент светопропускания 86–92 %), малой хрупкостью; устойчиво к действию воды, растворов кислот и щелочей. Размягчается при температуре 92—180 °C. Получают органическое стекло полимеризацией метилметакрилата в присутствии инициатора (бензоилпероксид). Листовое стекло в изделия перерабатывают вакуумформованием, пневмоформованием, штампованием; изделия сложной формы изготовляют литьём под давлением или экструзией. Часто используют многослойное стекло, которое получают склеиванием листов между собой эластичными плёнками из полиуретана. Сложные стёкла могут состоять не только из разных видов полимера, но и из полимера и неорганического стекла. Для придания поверхности стекла электропроводности, способности отражать тепло на него в вакууме напыляют слои металлов. Органическое стекло широко используется как конструкционный материал в авиа-, автомобиле – и судостроении, для остекления куполов, парников, окон, ангаров, изготовления оптических линз.
   СТЕКЛОПАКÉТ, строительное изделие из двух или более слоёв стекла, герметически соединённых по периметру рамкой (обоймой). Обладают высокими тепло – и звукоизоляционными свойствами. Благодаря герметичности в промежуток между стёклами не попадают пыль и влага, не ухудшается освещённость помещений. В стеклопакетах для улучшения их изолирующих свойств часто используется заполнение межстекольного пространства инертными газами или смесями газов, более плотными по сравнению с воздухом. Наиболее часто применяют аргон и криптон. Криптон значительно дороже, чем аргон, но он в большей степени повышает тепло – и звукоизолирующую способность стеклопакета.

   СТЕКЛОПЛÁСТИКИ, пластические массы, содержащие в качестве упрочняющего наполнителя стеклянные волокна. Связующим, или матрицей, служат реактопласты (полиэфирные, эпоксидные, фенолоформальдегидные смолы) и термопласты (полиимиды, поликарбонаты, полистирол, полиэтилен). Свойства стеклопластиков зависят не только от природы исходного полимера, но и от состава, количества, длины и ориентации стекловолокна. Плотность 1200–2400 кг/мі; отличаются высокой прочностью, низкой теплопроводностью, стойки к воздействию агрессивных сред, хорошие диэлектрики; прочность, модуль упругости и коэффициент теплопроводности линейно возрастают с увеличением содержания волокон.
   Для изготовления изделий конструкционного назначения применяют алюмоборосиликатные, магнезиальноалюмосиликатные и другие ориентированные минеральные волокна в виде нитей или жгутов; для материалов на основе эпоксидного связующего с нитями диаметром 6—20 мкм sраст = 1200–2300 МПа при модуле упругости 50–70 ГПа. Детали теплозащиты на основе полиимидных реактопластов с нитями или тканями из кремнезёмного и кварцевого волокна выдерживают рабочую температуру 250–400 °C, на основе кремнийорганических полимеров – до 800—1100 °C. Стеклопластики с неориентированным расположением рубленых волокон (напр., стекловолокниты) имеют sизг = 130–200 МПа и удельное электрическое сопротивление 1012 —1013 Ом•см.
   Изделия из стеклопластика на основе реактопластов изготовляют по форме методами намотки или послойной выкладки, затем заливают связующим и подвергают контактному формованию в вакууме (автоклаве) или на прессах. Изделия из стеклопластика на основе термопластов формуют вместе с наполнителем литьём под давлением или экструзией. Стеклопластики широко используются как конструкционные материалы в машиностроении, авиационной и космической технике; как электроизоляционные материалы – в радиоэлектронике, приборостроении, электротехнике.

   СТЕКЛОРÉЗ, состоит из ручки и молоточка-оправы, в корпус которого вставлены кристаллы алмаза или ролики из твёрдого сплава. На торцевых сторонах молоточка имеются прорези разной ширины, служащие для отламывания кромок стекла. Различают алмазные (предпочтительнее) и роликовые стеклорезы. Алмазные стеклорезы армируются кристаллами алмаза массой от 0.02 до 0.16 карата (один карат равен 0.2 г) и используются для резки стекла толщиной от 3 до 10 мм. Роликовые стеклорезы применяют для резки стекла толщиной 2–6 мм, их изготовляют с 1–5 роликами диаметром 6.6 ± 0.6 мм с углом заточки режущей кромки 100 ± 10°. Каждый ролик рассчитан на резку не менее 350 м стекла.

   Алмазный (а) и роликовый (б) стеклорезы

   СТЕРЕОСКОПИ́ЧЕСКОЕ КИНÓ, кинематограф, производящий фильмы, при демонстрации которых у зрителей создаётся ощущение объёмности (стереоскопичности) проецируемых на экран изображений. Объёмность изображений стереоскопического кино обусловлена бинокулярным, стереоскопическим эффектом, который возникает при рассматривании объектов двумя глазами. Чтобы два изображения стереопары слились в сознании наблюдателя в единый зрительный образ, необходимо обеспечить проекцию на сетчатку каждого глаза предназначенного ему изображения. Средства, обеспечивающие зрителям возможность раздельного наблюдения, делятся на индивидуальные и коллективные. Из индивидуальных средств наибольшее распространение получили поляроидные очки. Наиболее трудная задача – создание методов и технических средств для раздельного видения каждым глазом «своего» изображения. Правый и левый глаза наблюдают объект с различных точек зрения. В результате изображение, возникающее на сетчатке одного глаза, несколько отлично от изображения, возникающего на сетчатке другого глаза. В сознании человека эти изображения автоматически совмещаются в одно пространственное изображение.

   СТЕРЕОТИ́П, монолитная копия печатной формы из металла, резины, пластмассы, изготовляемая для печатания больших тиражей. Стереотипы получают литьём, способом гальванотехники или прессованием. Для стереотипов наиболее часто используют специальный стереотипный сплав на основе резины или пластмассы. Такие стереотипы могут иметь изогнутую полуцилиндрическую форму (предназначены для ротационных печатных машин), быть плоскими в виде пластины (для плоскопечатных машин), а также изготовляться в размер шрифта, т. е. равными по высоте размеру (росту) печатающего элемента (ростовый стереотип). Гальваностереотипы получают с матрицы, изготовленной с оригинальной печатной формы (набора, клише, гравюры), путём осаждения на ней металла (обычно меди), который после отделения от матрицы упрочняется с обратной стороны типографским сплавом или пластмассой. При изготовлении стереотипов прессованием матрица служит штампом для получения рельефной формы в пластмассе или резине. Выбор способа изготовления стереотипа определяется в основном сроками выпуска издания, требованиями, предъявляемыми к качеству изображения, и экономической целесообразностью.

   СТÉФЕНСОН, Стивенсон (stephenson) Джордж (1781–1848), английский конструктор и изобретатель.

   Д. Стефенсон

   В 1814 г. построил свой первый паровоз «Блюхер» для рудничной рельсовой дороги.
   В 1823 г. в Ньюкасле основал первый в мире паровозостроительный завод и построил паровоз «Передвижник» (1825) для строившейся под его руководством железной дороги Дарлингтон – Стоктон, а затем паровоз «Ракета» (1829) для линии Манчестер – Ливерпуль. При строительстве этой линии впервые применил железные рельсы на каменных опорах, что позволило увеличить скорость «Ракеты» до 50 км/ч. Ширина рельсовой колеи, принятой Стефенсоном (1435 мм), стала самой распространённой на железных дорогах Западной Европы. В 1836 г. организовал в Лондоне проектную контору – первый научно-технический центр железнодорожного строительства, где по чертежам Стефенсона и его сына Роберта создавались паровозы не только для Великобритании, но и для других стран.

Паровоз Стефенсона «Ракета»

СТИРÁЛЬНАЯ МАШИ́НА, электрическая машина для стирки, полоскания и отжима белья в домашних условиях. Принцип машинной стирки заключается в вымывании загрязнений с волокон ткани потоком воды с растворённым в ней моющим средством. В стиральных машинах интенсивное движение раствора относительно белья обеспечивается либо диском с лопастями (активатором) в баке, куда заливается раствор и помещается бельё, либо за счёт вращения перфорированного барабана с бельём в растворе. Соответственно различают два вида стиральных машин – активаторные и барабанные. Существуют стиральные машины без отжима белья, с ручным отжимом при помощи валков, полуавтоматические двухбаковые с дисковым активатором и центрифугой для отжима белья или однобаковые барабанные, автоматические с программным управлением. Наиболее совершенны автоматические машины с программным управлением, в них все операции осуществляются без участия человека. Отжим выстиранного белья производится при вращении барабана с частотой до 1000 об/мин (режим центрифуги).

   Устройство автоматической стиральной машины:
   1 – блок программного управления; 2 – контейнер для порошка; 3 – подача воды; 4 – барабан; 5 – бак; 6 – двигатель

   СТИ́РЛИНГА ДВИ́ГАТЕЛЬ, двигатель внешнего сгорания с внешним подводом и регенерацией тепловой энергии, преобразуемой в полезную механическую работу. Разработан английским инженером Р. Стирлингом в 1816 г. В качестве рабочего тела в нём использовался воздух, который периодически подогревался и охлаждался. Современный двигатель Стирлинга содержит два цилиндра с поршнями – нагреваемый (рабочий) и холодный (вытеснитель). Штоки обоих поршней связаны между собой и входят в состав кривошипно-шатунного механизма, приводящего во вращение выходной вал двигателя. Рабочее тело (гелий или водород) находится в замкнутом пространстве между полостями цилиндров и во время работы не заменяется, а только изменяет объём при периодическом нагревании и охлаждении. Между полостями цилиндров находится регенератор – холодильник, который разделяет эту полость на горячую и холодную. К горячей полости теплота подводится извне от пламени при сгорании топлива, а от холодной полости отводится охладителем, в котором циркулирует вода. За счёт изменения объёма рабочего тела при периодическом нагревании и охлаждении происходит возвратно-поступательное движение поршней, вызывающее вращение выходного вала двигателя. Рабочий цикл осуществляется за четыре такта: сжатие, нагревание, рабочий ход, охлаждение.
   Двигатель внешнего сгорания по конструкции проще, чем поршневые двигатели внутреннего сгорания. Клапаны, их кулачковые приводы, системы впрыска топлива и зажигания в нём отсутствуют. Тепло подводится от внешнего источника – пламени, которое горит в наружном воздухе с избытком кислорода. Поэтому продукты сгорания такого двигателя намного безвреднее, чем при внутреннем сгорании. Изменение давления в двигателе внешнего сгорания происходит плавно, поэтому он не создаёт шума и вибрации.
   Преимущество двигателя Стирлинга по сравнению с двигателями внутреннего сгорания состоит ещё и в том, что для него не имеют значения химические свойства топлива. Его мощность зависит только от разности температур между горячей и холодной стороной. Поэтому для него годится любое топливо, любой другой источник тепла, напр. солнечные лучи. Двигатель Стирлинга обратим, т. е. при затрате механической работы может производить холод. Один и тот же двигатель внешнего сгорания можно использовать для выработки электроэнергии, в качестве холодильной установки и для получения горячей воды. Двигатель Стирлинга используют на грузовых автомобилях и судах.

   СТОП-КРАН, прибор, предназначенный для экстренного торможения (остановки) поезда. Стоп-кран устанавливают в тамбуре и внутри каждого пассажирского вагона и моторного вагона электро – и дизель-поезда, а также на переходных площадках отдельных грузовых вагонов. При повороте ручки одного стоп-крана происходит выпуск воздуха из тормозной магистрали, в результате чего автоматически срабатывают тормоза всего поезда.

   СТРАТОСТÁТ, свободный аэростат для подъёма в стратосферу, т. е. на высоту более 11 000 м. От аэростата отличается существенно большим объёмом оболочки, достигающим в зависимости от высоты подъёма и полётной массы аппарата от 14 000 до 300 000 мі. Оболочка стратостата сферической формы скрепляется сетью или системой строп с гондолой. Пилотируемые стратостаты имеют герметичную гондолу для экипажа, в которой также размещается необходимое для его жизнеобеспечения оборудование. Подъём стратостата осуществляется за счёт подъёмной силы, создаваемой наполняющим оболочку подогреваемым газом, и благодаря сбросу балласта (песка или металлической дроби). Спуск начинался после выпуска части газа через клапан или в результате постепенного его охлаждения до температуры окружающего воздуха.
   Первыми в 1931 г. поднялись в стратосферу, на высоту 15 781 м, швейцарцы О. Пиккар и П. Кипфер на стратостате с оболочкой объёмом 14 300 мі. Наибольшей высоты подъёма – 34 668 м – достигли американские пилоты М. Росс и В. Пратер в 1961 г. на стратостате «Стратолаб» с оболочкой объёмом 283 170 мі. В 1962 г. на стратостате «Волга» (объём оболочки 72 900 мі) пилоты П. И. Долгов и Е. Н. Андреев поднялись на высоту 25 458 м. Наряду с полётами стратостатов с экипажами проводятся кратковременные полёты автоматических стратостатов для подъёма разнообразной исследовательской аппаратуры на высоту от 20 до 50 км.

   СТРЕЛКÓВОЕ ОРУ́ЖИЕ, индивидуальное ствольное оружие калибра до 20 мм. Является самым массовым и в подавляющем большинстве огнестрельным оружием. Предназначается для поражения живой силы и техники, в т. ч. легкобронированной. Появилось практически одновременно с артиллерийскими орудиями (см. Артиллерия) и первоначально мало чем отличалось от них по устройству. Специфические особенности стрелкового оружия стали проявляться с появлением деревянной ложи и фитильного замка (15 в.), кремнёвого замка (16 в.), капсюля (нач. 19 в.). До сер. 19 в. оно было гладкоствольным (исключение составляли штуцеры), дульнозарядным со сферическими пулями диаметром 18–20 мм; подразделялось на длинноствольное – ружья (ручные пищали, мушкеты, фузеи, штуцеры) и короткоствольное – пистолеты. Достигнув дальности стрельбы 200 м и скорострельности 1–2 выстрела в минуту при большом рассеивании пуль, гладкоствольное оружие исчерпало свои возможности. Появление в сер. 19 в. стрелкового оружия с нарезным стволом (что обеспечивало устойчивость пули в полёте) существенно ускорило его развитие. Унитарный патрон с продолговатой пулей позволил увеличить дальность стрельбы до 800 м, значительно уменьшить рассеивание пуль и увеличить их пробивное действие. Замена в 1880-х гг. дымного пороха на более мощный бездымный способствовала дальнейшему увеличению дальности стрельбы и появлению новых видов оружия: магазинного (заряжание ручное из магазина – специальной патронной кассеты), самозарядного (заряжание автоматическое, стрельба очередями или непрерывная). Современное боевое стрелковое оружие подразделяется на винтовки (карабины), пистолеты, револьверы, пулемёты, пистолеты-пулемёты и автоматы (термин «ружьё» сохранился только за охотничьим оружием). Может быть малого калибра (диаметр канала ствола до 6.5 мм), среднего (6.5–9 мм) и крупного (св. 9 мм). В большинстве своём, за исключением пулемётов, относится к индивидуальному оружию, т. к. обслуживается в бою отдельным стрелком. Пистолеты и револьверы как оружие самообороны являются ещё и личным оружием. Стрелковое оружие сравнительно простое по устройству и состоит в основном из ствола, затвора, ударно-спускового механизма, ложи с прикладом или рукоятки и магазина. Винтовка и автомат комплектуются штыком для рукопашного боя.

   СТРОГÁНИЕ, обработка резанием различных материалов со снятием стружки и образованием плоскостей и фасонных поверхностей (пазов, канавок, углублений).
   В металлообрабатывающем производстве этот процесс осуществляется либо на поперечно-строгальном станке, в суппорте которого закреплён резец, совершающий движения поперёк заготовки, либо на продольно-строгальном станке с возвратно-поступательными движениями заготовки. Деревообрабатывающие станки для строгания (строжки) применяют для формирования гладкой плоской поверхности детали (циклевальный станок) либо для получения шпона – тонких листов древесины (строгальный, стружечный станки). Кроме того, для такой обработки широко применяют ручные машины и ручные инструменты (рубанок, фуганок, фальцгубель, скобель).

   Продольно-строгальный станок:
   1 – направляющие станины; 2 – стол; 3 – поперечина; 4 – вертикальные суппорты; 5 – стойки портала; 6 – коробка подач; 7 – каретка бокового суппорта; 8 – привод

   СТРОИ́ТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУ́КЦИИ, несущие и ограждающие конструкции, применяемые при возведении сооружения. В зависимости от используемого материала бывают деревянными, металлическими, каменными, бетонными, железобетонными, асбестоцементными и т. д. Основные требования к строительным конструкциям определяются их назначением: они должны быть прочными, долговечными, огне – и морозостойкими, отвечать эксплуатационным и санитарно-техническим требованиям. В древние времена люди располагали лишь теми строительными материалами, которые находили в природе, поэтому сооружения были только деревянными и каменными. Отсюда такое обилие в старинной архитектуре сводов и арок: арочные конструкции были единственно возможными для перекрытия больших пролётов, поскольку каменная кладка, использовавшаяся при возведении арок, хорошо выдерживает сжатие, а как раз в арочных конструкциях сжимающие усилия максимальны, а растягивающие – минимальны. Появление чугуна и стали привело к развитию стоечно-балочных и рамных конструкций. Двадцатый век стал веком железобетона. Этот материал позволяет применять самые разнообразные конструкционные схемы сооружений, включая тонкостенные железобетонные оболочки и возрождая в новом качестве сводчатые конструкции.

   СТРОИ́ТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИÁЛЫ, совокупность природных и искусственных материалов, применяемых при строительстве и ремонте. Подразделяются на каменные природные строительные материалы; вяжущие вещества минеральные (цемент, известь, гипс и др.) и органические (битумы, дёгти, асфальтобетон и т. д.); искусственные каменные материалы (бетон, железобетон, керамические изделия); металлические; древесные. К строительным материалам относят также акустические, теплоизоляционные и отделочные (линолеум, обои и др.) материалы. Требования к строительным материалам предъявляются в зависимости от их назначения и условий эксплуатации.

   СТРОИ́ТЕЛЬНЫЙ РАСТВÓР, отвердевшая смесь вяжущего вещества, мелкого заполнителя (песка) и воды. По своему составу строительный раствор является мелкозернистым бетоном, и ему свойственны все закономерности, присущие бетонам. Строительные растворы по виду вяжущего подразделяются на цементные, известковые и гипсовые. Применяют строительные растворы для каменных кладок, нанесения декоративных слоёв на стеновые блоки и панели, для штукатурки, изготовления декоративных деталей и т. д. Основными требованиями, предъявляемыми к растворам, являются прочность, долговечность, удобоукладываемость, подвижность и водоудерживающая способность (раствор не должен расслаиваться при транспортировке и должен сохранять достаточную влажность в тонком слое при укладке на пористое основание, напр. кирпич).

   СТРУБЦИ́НА, приспособление для крепления деталей на верстаке, станке или в шаблоне при слесарной, столярной и других видах обработки, а также при склеивании деревянных деталей, при сборке и т. д. Струбцины бывают металлические и деревянные; для сжатия в одной плоскости или в двух плоскостях.

   Струбцины:
   а – для сжатия в одной плоскости; б – для сжатия в двух плоскостях

   СТРУ́ЙНАЯ ПЕЧÁТЬ, способ полиграфической печати без применения печатной формы, при котором изображение наносится непосредственно на печатный материал тонкой струёй краски (через сопло диаметром в сотые доли миллиметра) с высокой скоростью набрызгивания (до 1 млн. капель за 1 секунду). Процесс набрызгивания управляется компьютером. Струйная печать используется в принтерах, для маркировки (напр., на мягких упаковках), для получения надписей на поверхностях материалов с грубой структурой, нанесения адресов на периодические издания и т. п. Способ находит применение также при печатании многокрасочных изображений и высококачественных цветопроб.

   СУ́ДНО, плавающее сооружение, предназначенное для перевозок грузов и пассажиров, промысла рыбы и морского зверя, выполнения вспомогательных работ с другими судами, обеспечения на водных путях судоходных условий, а также для спорта, отдыха, туризма и др. В зависимости от назначения суда делятся на гражданские и военные (корабли). Гражданские суда подразделяются на транспортные, промысловые, технические, вспомогательные, специальные. Отдельную группу составляют прогулочные и спортивные суда. К транспортным судам относятся несамоходные суда – баржи и самоходные – пассажирские, грузопассажирские, буксиры, толкачи, грузовые суда – сухогрузные и наливные (танкеры). К техническим судам относятся землечерпательные снаряды, землесосы, суда, обслуживающие обстановку пути, и др. Группа вспомогательных судов включает портовые буксиры, спасатели, ледоколы, плавучие доки, плавучие краны, дебаркадеры и т. д. К промысловым судам относятся добывающие (траулеры, сейнеры, дрифтер-траулеры, ярусники, шхуны, боты, китобойцы, креветколовные суда, кальмароловные суда, водороследобывающие суда и др.), обрабатывающие (автономные, универсальные, консервные и мучные плавбазы и производственные рефрижераторы, крабо – и китообрабатывающие суда), приёмотранспортные (большие, средние и малые) и вспомогательные суда, используемые для лова рыбы, добычи китов, морского зверя и морепродуктов.
   Судно – древнейшее изобретение человека. К первым судам, построенным человеком, относятся большие лодки, которые обладали некоторыми навигационными качествами и мореходностью – способностью плавать при волнении. Суда развивались и совершенствовались в течение тысячелетий – от гребных, вёсельно-парусных и парусных судов до современных атомоходов, судов на подводных крыльях, судов на воздушной подушке и экранопланов, сочетающих свойства судов и гидросамолётов.
   Современное судно должно обладать определёнными навигационными и эксплуатационными качествами. Важнейшими из навигационных качеств судна являются: остойчивость, непотопляемость, ходкость, управляемость и прочность корпуса и отдельных его элементов. Плавучесть – способность судна плавать в требуемом положении относительно поверхности воды при заданной нагрузке. Плавучесть судна обеспечивается объёмом непроницаемого корпуса. У подводных судов плавучесть регулируется за счёт балласта в отсеках лёгкого корпуса. Остойчивость – способность возвращаться в исходное положение при наклонениях. Остойчивость судов обеспечивается правильным выбором формы корпуса и положения центра масс судна, а также устройством непроницаемых иллюминаторов, люков и дверей корпуса и надстройки. Непотопляемость – достаточная плавучесть и остойчивость при затоплении ряда отсеков, обеспечивается делением корпуса на отсеки с водонепроницаемыми переборками, устройством седловатости, бака и юта, комингсов (непроницаемых ограждений), люков и др. Ходкость зависит от формы корпуса судна, чистоты обработки смоченной поверхности, обеспечиваемой специальными покрытиями, эффективностью установленных движителей. К эксплуатационным качествам относятся: грузоподъёмность, грузовместимость, пассажировместимость, скорость хода, автономность плавания.
   Главными конструктивными частями судна являются: корпус, надстройка, энергетическая установка и другие механизмы машинного отделения, судовые движители, судовые устройства, судовые системы, электро – и радионавигационное оборудование. Корпус – основная часть любого судна – состоит из оболочки-обшивки и настила палубы, которая изнутри подкрепляется каркасом из продольных и поперечных балок (набором корпуса). Корпус делится продольными и поперечными переборками на отсеки: носовой – форпик, кормовой – ахтерпик, отсек машинного отделения и др. Судовая энергетическая установка обычно состоит из главного двигателя, а также вспомогательных механизмов и аппаратов различного назначения. Судовые устройства обеспечивают управление судном и его эксплуатацию и включают общесудовые устройства (якорное, швартовное, рулевое, буксирное, шлюпочное и специальные, зависящие от назначения судна, напр. грузовое, сцепное, изгибающее и др.). К судовым системам относятся противопожарные, осушительные, балластные, водоснабжения, отопления, вентиляции и др. Электрорадионавигационное оборудование судна включает судовую электростанцию, оборудование и приборы судовождения (эхолоты, радиолокаторы, компасы и др.), радиостанции, радиотелефоны, судовые телефонные станции, пульт управления и т. д.
   Основным материалом для корпуса современного судна является сталь. Толщина стальных листов составляет от нескольких миллиметров у малых судов до 40 мм и более у подводных лодок. Первое судно из железа – баржа водоизмещением 70 т – было построено Д. Вилькинсоном в Англии в 1787 г. Широкое строительство стальных судов началось с 70-х гг. 19 в. Самое большое в мире стальное судно – построенный в 1973 г. танкер «Эллас Фас» водоизмещением 555 тыс. т. Лёгкие сплавы применяют в первую очередь при постройке скоростных судов на подводных крыльях, воздушной подушке и экранопланов для уменьшения веса корпуса. Ограниченное применение для постройки корпусов судов (преимущественно для подводных лодок) имеют титан и древесина. Подводные лодки с корпусом из титана погружаются на глубину 1–2 км. Самое крупное из построенных деревянных судов – шестимачтовая шхуна «Вайоминг» (1910 г., США) водоизмещением 8.5 тыс. т. До сих пор из дерева строят небольшие промысловые суда, а также яхты, катера, шлюпки, лодки. Пластмассы (гл. обр. стеклопластики), основным достоинством которых является малая плотность и коррозионная стойкость, используют для постройки небольших транспортных, промысловых и спортивных судов. Железобетон используется для постройки плавучих доков, дебаркадеров и др. Композитные суда (обшивка деревянная, набор корпуса – из стальных балок) строятся в небольших количествах начиная с 19 в.
   По принципу движения суда подразделяются на плавающие (водоизмещающие), которые могут быть надводными или подводными, суда на подводных крыльях и на воздушной подушке (скеговые и амфибийные). У плавающих судов вес судна уравновешивается силой плавучести, равной весу вытесненной воды. У глиссирующих (скользящих по водной поверхности) судов вес судна уравновешивается гидродинамическими силами давления воды на днище, которые вытесняют корпус из воды. Для облегчения выхода на глиссирование на днище устраивают реданы (уступы), а сам корпус делается остроскулым. Скорость, при которой начинается глиссирование судна, зависит от размеров судна и возрастает с ростом водоизмещения. Поэтому глиссирующие суда – суда ограниченных размеров. Рекорд скорости глиссера на воде – 300 узлов (555.6 км/ч) – был поставлен Кеннетом П. Уорди. При очень больших скоростях движения возможен режим рикошетирования.
   Экранопланы поднимаются над водной поверхностью за счёт действия подъёмной силы, возникающей на несущих плоскостях или на корпусе экраноплана при его движении. Эта сила подобна подъёмной силе на крыльях самолёта, но она существенно увеличивается из-за близости опорной поверхности (экрана). Высота движения экранопланов над опорной поверхностью составляет от нескольких сантиметров до 3–4 м, скорость движения достигает нескольких сотен километров в час. Экранопланы применяют как транспортное средство и для ведения боевых действий.
   В зависимости от типа судовой энергетической установки различают пароходы, паротурбоходы, теплоходы (дизельные), турбогазоходы, атомоходы. Передача энергии от двигателя к движителю может быть прямой через валопровод или электрической (по схеме двигатель – генератор – электродвигатель). Электрические передачи имеют потери в передаче энергии до 10–15 % и повышенную стоимость, их применяют в основном на судах с переменными режимами работы (ледоколы, рейдовые буксиры-толкачи) или на атомоходах.
   По типу движителя суда подразделяются на винтовые (применяются гребные винты или комплексы гребной винт – направляющая насадка), колёсные с бортовыми или кормовыми колёсами, с крыльчатыми движителями, водомётные, с винтовыми колонками, с воздушными винтами, а также гребные, вёсельно-парусные, парусные и парусно-моторные. По району плавания различают суда внутреннего плавания, смешанного (река – море) плавания и морские суда.

   СУ́ДНО НА ВОЗДУ́ШНОЙ ПОДУ́ШКЕ (СВП), судно, корпус которого во время плавания отделяется от поверхности воды слоем воздуха, нагнетаемого под днище. Уменьшение контакта с водой снижает сопротивление воды и повышает скорость движения судна. Различают суда на воздушной подушке амфибийные (СВПА) и скеговые (СВПС). Амфибийное судно имеет по периметру корпуса гибкое ограждение воздушной подушки, образующее под днищем судна замкнутое пространство и частично ограничивающее растекание воздуха, подаваемого нагнетателями. Гибкое ограждение позволяет судну свободно выходить на берег, двигаться над любой поверхностью, преодолевать невысокие препятствия. У скеговых судов ограждение жёсткое, всегда частично погружено в воду, и потому скеговое судно может двигаться только по водной поверхности (см. Скеговое судно).
   Принцип движения судна на воздушной подушке предложен в 1716 г. шведским учёным Э. Сведенборгом. Первые исследования по созданию таких судов, включая постройку и испытания опытных катеров на воздушной подушке, были начаты в 1935 г. в СССР под руководством профессора В. А. Левкова, но были прерваны Великой Отечественной войной. В 60-х гг. 20 в. во многих странах (СССР, Англия, США, Франция, Япония и др.) начинается строительство судов на воздушной подушке гражданского и военного назначения. Важную роль в появлении судов нового типа сыграло изобретение Коккерелом (Англия) в 1955 г. сопловой схемы создания воздушной подушки. Наиболее известными из амфибийных судов являются английские паромы серии SR. Суда этого типа имеют водоизмещение до 300 т, пассажировместимость ок. 400 человек и перевозят 60 автомобилей. Французский «Навиплан» рассчитан на 200 пассажиров и 60 автомобилей.
   В строительстве крупных судов на воздушной подушке СССР всегда занимал ведущее положение. Напр., большой десантный корабль «Зубр» имел водоизмещение 555 т, длину 57.3 м, ширину 25.6 м, мощность 50 МВт и скорость хода 60 узлов (111 км/ч).

   Десантное судно на воздушной подушке «Джейран»

   Амфибийные СВП надёжны, мореходны, рентабельны при перевозке пассажиров, автомобилей и грузов на речных, прибрежных и коротких морских линиях (напр., через Ла-Манш). Наиболее крупные из них могут эксплуатироваться при высоте волны до 3.6 м. Доля полезной нагрузки составляет в зависимости от размеров судов от 35 до 45 % от полного водоизмещения судна. Движителями СВП служат воздушные винты, диаметр которых достигает 6.5 м. В качестве нагнетателей, создающих воздушную подушку, используют центробежные или осевые вентиляторы. СВП имеют средства управления по курсу, по дифференту и по крену. В состав устройств, обеспечивающих управляемость по курсу, входят: вертикальные воздушные рули, устанавливаемые в потоке за винтами, поворотные вертикальные стабилизаторы, поворотные пилоны, на которых устанавливаются винты, выдвижные шверты (пластины) для уменьшения радиуса циркуляции. Управляемость СВП осуществляется также с помощью воздушных винтов путём изменения их тяги. К вспомогательным средствам управления относятся: подруливающие устройства и вспомогательные движительно-рулевые устройства, струйные рули (располагаются в носу и в корме с каждого борта). Воздушные струи этих рулей разворачивают СВП по курсу. Применяется также управление с помощью гибкого ограждения. Так, подъём гибкого ограждения с одного борта вызывает крен судна и его разворот.

   СУ́ДНО НА ПОДВÓДНЫХ КРЫ́ЛЬЯХ, судно с установленными под корпусом на стойках подводными несущими поверхностями – крыльями, на которых при движении возникает подъёмная сила, полностью поднимающая корпус судна из воды. Благодаря этому снижается сопротивление воды движению судна, повышается его скорость, улучшаются мореходные качества по сравнению с обычными судами одинакового водоизмещения.
   Патент на судно с подводными крыльями был выдан в 1891 г. русскому подданному Ш. де Ламберу. В 1906 г.
   Э. Форланини (Италия) на катере с подводными крыльями достиг скорости 39 узлов (72 км/ч). В годы 2-й мировой войны были построены корабли на подводных крыльях водоизмещением 80 т, в 1950—60-х гг. – 100 т, в 1970-х гг. – 300 т. Разработаны проекты судов водоизмещением 500 т. Скорость пассажирских судов и опытных кораблей была в 1970-х гг. в пределах 30–60 узлов (55—111 км/ч), прогулочных катеров на подводных крыльях – 25–40 узлов (46–83 км/ч). Оптимальные скорости движения судов на подводных крыльях в зависимости от водоизмещения находятся в пределах 40–60 узлов (83—111 км/ч). Высота преодолеваемой волны может достигать 4 м за счёт автоматического управления подъёмной силы крыльев.

   Судно на подводных крыльях класса «Бабочка»

   Различают крылья глубокопогружённые, малопогружённые и комбинированные. Подъёмная сила глубокопогружённых крыльев не зависит от углубления и при неизменной скорости постоянна. Подъёмная сила малопогружённых крыльев зависит от изменения углубления, увеличиваясь при погружении крыла и уменьшаясь при его приближении к поверхности воды. Глубокопогружённые крылья наиболее эффективны, но не обеспечивают хорошей остойчивости судна, и при их применении необходимы специальные системы управления, подобные применяемым на самолётах. Малопогружённые крылья менее эффективны, но автоматически обеспечивают судну поперечную и продольную остойчивость. Их применяют на речных судах. Комбинированные крылья, совмещающие элементы глубокопогружённых крыльев с элементами крыльев, пересекающих поверхность воды, обеспечивают постоянство подъёмной силы и заглубления на тихой воде, продольную и поперечную остойчивость, но резко реагируют на волны.
   Корпуса судов на подводных крыльях делают из лёгких сплавов, крылья – из нержавеющей стали. Для снижения воздушного сопротивления корпусу, надстройке и выступающим частям придают обтекаемую форму. Рулевые рубки для лучшего обзора размещают в носу, а машинное отделение для снижения шума в салонах располагается в кормовой части. Из-за кратковременного пребывания пассажиров на борту суда на подводных крыльях оборудуют местами для сиденья самолётного типа. К недостаткам судов этого типа относят увеличенную осадку на плаву и опасность повреждения крыльев плавающими предметами, поэтому они эксплуатируются только в дневное время.
   Суда и корабли на подводных крыльях строят в России, Англии, Италии, США, Швейцарии и других странах. Россия занимает лидирующее положение в разработке пассажирских судов на подводных крыльях для речных, озёрных и прибрежных линий. Созданные под руководством Р. А. Алексеева «Ракета», «Метеор» и др. суда получили широкое признание за рубежом и строились большими сериями. К кон. 20 в. с появлением конкурентоспособных скоростных катамаранов и других судов спрос на пассажирские суда на подводных крыльях снижается.

   СУДОПОДЪЁМНИК, специальное сооружение для перемещения судов с одного уровня на другой. Различают судоподъёмники, предназначенные для перемещения судов через плотины в специальных судовозных камерах или на тележках, и судоподъёмники для спуска построенных судов или подъёма судов из воды с целью осмотра и ремонта их подводной части (промышленные). Судоподъёмники применяются в составе гидроузлов при больших напорах и на межбассейновых судоходных каналах с малой обеспеченностью водой вместо шлюзов. Судоподъёмники на водных путях делятся на две группы: вертикальные и наклонные. Вертикальные судоподъёмники бывают поршневые, поплавковые и канатные (механические). Поршневой судоподъёмник состоит из камеры с торцевыми воротами, опирающейся на гидроцилиндры. Камера стыкуется с мостом-каналом, ворота канала и камеры открываются, и судно выходит из камеры или входит в неё. После вертикального перемещения камеры с судном она стыкуется с другим мостом-каналом, и операция по вводу или выводу судна повторяется. Поршневые судоподъёмники строят при напоре до 20 м, средняя скорость движения камеры 7 см/с. Наклонные судоподъёмники применяют при пологом рельефе местности с уклоном уложенных путей в пределах 1/8 —1/20. По форме продольного профиля пути наклонные судоподъёмники могут быть двускатные и односкатные. Судно на наклонном судоподъёмнике размещают или на косяковых тележках, или в судовозной камере. Примером продольно-наклонного двускатного судоподъёмника может служить судоподъёмник на р. Енисей (построен в 1976 г.), перемещающий суда через плотину Красноярской ГЭС. Верховые и низовые судовозные пути имеют уклон 1/10 и общую длину 1730 м. Размеры самоходной судовозной камеры 90x18 м. Для перемещения судна вверх через плотину судовозная камера переводится вниз, к началу наклонных путей, и частично погружается. После ввода судна в камеру она поднимается по наклонным путям к верхнему уровню плотины на разворотный круг, поворачивается на разворотном круге и затем перемещается вниз по наклонным путям до совпадения уровня воды в камере с уровнем воды в верхнем бьефе, после чего судно выводится из камеры.
   К промышленным судоподъёмникам относятся слипы и вертикальные судоподъёмники. Слип – подъёмно-спусковое сооружение для механизированного подъёма и механизированного управляемого спуска судов на судовозных тележках по рельсовым путям, размещённым на наклонной плоскости. Конструктивно слипы подразделяются на продольные и поперечные. Наклонные пути слипа простираются в подводной части на глубину, необходимую для подвода опорных поверхностей тележек под днище судна. Для крупных судов с большой осадкой подводная часть слипа должна удаляться от уреза воды на слишком большое расстояние и погружаться на большую глубину, поэтому грузоподъёмность поперечных слипов ограничивают 8—10 тыс. т. Поперечными слипами оснащены многие верфи и судоремонтные предприятия. Продольные слипы используются только для подъёма небольших судов.
   Вертикальный судоподъёмник представляет собой платформу, несущую на себе судно, которая перемещается вертикально. Платформа имеет опорное устройство, устройство подъёма платформы и направляющее устройство, обеспечивающее горизонтальное положение платформы в процессе подъёма. Судоподъёмник оснащается гидравлическими домкратами или электрическими лебёдками. Грузоподъёмность вертикальных судоподъёмников колеблется от нескольких тонн до нескольких десятков тысяч тонн. Напр., судоподъёмник верфи г. Пусан (Южная Корея) имеет грузоподъёмность 28 тыс. т, размер платформы 180х35 м, платформу синхронно поднимают на тросах 92 лебёдки грузоподъёмностью 370 т.

   СУПЕРКОМПЬЮ́ТЕР, компьютер, способный производить как минимум сотни миллиардов операций в 1 с. Столь громадные объёмы вычислений нужны для решения задач в аэродинамике, метеорологии, физике высоких энергий, геофизике. Суперкомпьютеры нашли своё применение и в финансовой сфере при обработке больших объёмов сделок на биржах. Сверхвысокое быстродействие суперкомпьютера обеспечивается параллельной работой множества микропроцессоров.
   Изобретатель суперкомпьютера американский инженер С. Крей. В 1972 г. он организовал собственную фирму «Крей Ресерч Инкорпорейтед» для разработки самых высокоскоростных компьютеров в мире. Изобретением Крея стали мультипроцессорные компьютеры, способные осуществлять одновременную (параллельную) обработку данных. Первым суперкомпьютером фирмы стал выпущенный в 1976 г. «Крей-1». Он мог осуществлять 240 млн. вычислений в 1 с и применялся для научных исследований, таких, напр., как моделирование сложных физических явлений. Такие компьютеры приобретались правительственными учреждениями и университетскими лабораториями. Следующие модели Крея – «Крей 1-М» и «Крей X-МР» обладали ещё бо́льшим быстродействием. В 1985 г. появился «Крей-2», который мог выполнить 1 200 млн. операций за 1 с. Представленный в 1988 г. «Крей Y-MP» обладал быстродействием 2 670 млн. операций за 1 с. Позднее были созданы суперкомпьютеры с ещё бо́льшим быстродействием.

   СУ́ППОРТ, узел металлорежущего станка, предназначенный для крепления и перемещения инструмента. Суппорты токарных, строгальных и других станков имеют приспособления для закрепления инструмента (резцодержатели) и промежуточные детали (салазки), обеспечивающие заданное направление движения инструмента. Универсальный суппорт выполняет перемещения в нескольких направлениях. Точность перемещения и жёсткость суппорта в значительной степени определяют качество обработки изделия, заготовки.

   Суппорт токарно-винторезного станка

   СУХÁЯ ШТУКАТУ́РКА, то же, что гипсокартон.

   СУХÓЙ Павел Осипович (1895–1975), авиаконструктор, один из основателей советской реактивной и сверхзвуковой авиации. Под руководством Сухого созданы боевой многоцелевой самолёт Су-2, бронированный штурмовик Су-6, дальний двухместный штурмовик Су-8, высотные истребители Су-1 и Су-3, истребители Су-5, Су-7 (со скоростью полёта, вдвое превысившей скорость звука), Су-9, Су-11, Су-15, Су-27, истребители-бомбардировщики Су-7Б, Су-17 (с изменяемой в полёте стреловидностью крыла), фронтовые бомбардировщики Су-24, штурмовики Су-25 и другие самолёты.

П. О. Сухой

   Истребитель Су-27

   СУЧКОРÉЗНЫЕ МАШИ́НЫ, см. в ст. Лесозаготовительные машины.

   СЧЁТЧИК И́МПУЛЬСОВ, устройство (прибор) для подсчёта количества электрических импульсов, поступающих на его вход от контактных, оптических, индуктивных, ёмкостных и других датчиков. При относительно медленно меняющихся импульсах используют электромагниты, срабатывающие при прохождении через их обмотку импульсов электрического тока. При высоких скоростях следования счёт импульсов осуществляется электронными приборами. Счётчики импульсов применяют в радиотехнике, вычислительной технике, автоматике, измерительной технике, телефонии и др.

   СЧЁТЧИК ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, электроизмерительный прибор для учёта потребляемой электроэнергии в сетях переменного и постоянного тока за определённый промежуток времени. В цепях постоянного тока применяют счётчики магнитоэлектрической, электродинамической и ферродинамической системы, а в цепях переменного тока – преимущественно индукционные. Наиболее распространены электросчётчики, рассчитанные на однофазное переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц (см. рис.). Счётчик содержит два электромагнита; обмотка одного из них включена в контролируемую цепь последовательно (токовая обмотка), а другого – параллельно (обмотка напряжения). Между полюсами электромагнитов расположен свободно вращающийся алюминиевый диск, ось которого соединена с отсчётным механизмом счётчика. Протекающие по обмоткам электромагнитов токи создают в сердечниках магнитные потоки. Под действием этих потоков у алюминиевого диска возникает вращающий момент, пропорциональный потребляемой мощности. Чем больше расходуется электроэнергии, тем больше ток в контролируемой цепи и в токовой обмотке счётчика и тем больше вращающий момент и быстрее вращается диск. Число оборотов за некоторый промежуток времени, отмечаемое отсчётным устройством, пропорционально израсходованной за это время электроэнергии, поэтому для простоты отсчёта показания счётчика даются сразу в киловатт-часах. Однофазные индукционные счётчики в основном используют в квартирной электропроводке, трёхфазные на напряжение 380 В – для учёта расхода электроэнергии на подстанциях, промышленных предприятиях и др.

Схема индукционного однофазного электрического счётчика:
1 – электромагнит последовательной цепи (тока); 2 – электромагнит параллельной цепи (напряжения); 3 – счётный механизм; 4 – тормозной механизм (постоянный магнит, который создаёт противодействующий момент, необходимый для обеспечения однозначности измерения); 5 – алюминиевый диск; 6 – нагрузка в цепи (напр., осветительные лампы); Фu – поток, создаваемый током в цепи напряжения (параллельной нагрузке); Фi – поток, создаваемый током нагрузки

Т

ТÁЙМЕР, прибор, который по истечении заданного промежутка времени автоматически включает или выключает машину, аппарат, устройство производственного или бытового назначения и(или) сигнализирует о наступлении момента их включения или выключения. По принципу действия различают механический, гидравлический, пневматический и электрический таймеры. Они бывают однократного, многократного и циклического действия. В таймерах однократного действия выдержку времени задают вручную, напр. переводом стрелки индикатора времени. При этом одновременно заводится механизм таймера; прибор срабатывает, когда стрелка вернётся к нулю. Таймер многократного действия автоматически срабатывает несколько раз, с заранее установленными выдержками времени; циклический таймер срабатывает через равные промежутки времени (период цикла), с одинаковой выдержкой. В таймерах многократного и циклического действия программа задаётся перфолентой, диском со штифтами, системой профилированных кулачков и т. п. Наибольшей точностью, надёжностью и диапазоном выдержек обладают таймеры на основе часового механизма. Часовые механизмы применяют преимущественно в таймерах однократного и многократного действия, рассчитанных на работу в пределах суток; электрические и электронные часовые устройства – преимущественно в таймерах циклического действия, непрерывно функционирующих в течение длительного времени. Таймеры применяют в целом ряде бытовых приборов: в газовых плитах, музыкальных центрах, видеомагнитофонах и т. д.

   Схема таймера однократного действия с часовым механизмом, используемого для включения (выключения) бытовых электроприборов:
   1 – профилированный кулачок на валу часового механизма; 2 – рычаг, при перемещении которого (в результате попадания головки в вырез кулачка) замыкаются подвижный контакт 5 с неподвижным 4; 3 – гнёзда для подключения электроприбора к таймеру; 6 – пружина, прижимающая рычаг к кулачку; 7 – гнёзда для подключения таймера к электросети

   ТАКСОФÓН (телефон-автомат), телефонный аппарат, в котором соединение с вызываемым абонентом устанавливается после опускания в монетоприёмник аппарата одной или нескольких монет определённого достоинства либо специального жетона. Вызов «скорой помощи», милиции, противопожарной службы обеспечивается бесплатно. В России первые таксофоны появились в 1903 г., когда уже существовали телефонные переговорные пункты, обслуживаемые специальными телефонистами. Таксофоны рассчитаны на обслуживание клиента без посторонней помощи. Первоначально оплата за разговор производилась монетой или набором монет, специальными жетонами, но такие таксофоны требуют регулярной инкассации (изъятия монет, жетонов), т. е. содержания громоздкой службы, удорожающей услугу, а сами таксофоны становятся объектами ограбления. Современные таксофоны работают в основном со специальными телефонными картами, заранее приобретаемыми пользователями, осуществляющими безналичную оплату разговоров. Междугородные таксофоны в зависимости от тарификации разговора показывают пользователю оплаченное время, оставшееся до конца разговора. Кроме попыток ограбления, таксофоны подвергаются необъяснимым, с точки зрения здравомыслящего человека, актам вандализма, поэтому конструкция таксофонов такова, что по ним можно бить молотком, невозможно выковырнуть кнопки номеронабирателя, а усилие для отрыва трубки должно превысить 400 кг (некоторые таксофоны выполняются без трубок, со встроенными в общий корпус микрофоном и громкоговорителем).

Таксофон

ТАЛЬ, подвесное грузоподъёмное устройство с ручным или механическим приводом. Применяется как самостоятельно, так и в качестве механизма подъёма в различных грузоподъёмных кранах. В цехах промышленных предприятий тали закрепляют на приводной тележке, перемещающейся по подвесному монорельсу (ездовой балке). Стационарные тали имеют ручной привод механизма подъёма груза, перемещение которого возможно только по вертикали. Передвижные тали обычно используют для обслуживания фронта работ в цеху, на грузовой площадке и т. п., с их помощью груз можно перемещать как по вертикали, так и по горизонтали и доставлять непосредственно на рабочее место (напр., на конвейер при сборке какой-либо машины). Грузоподъёмность талей не превышает 10 т, высота подъёма от 3 до 18 м. Таль с механическим приводом иногда называют тельфером.

Ручная червячная таль (слева), таль с электроприводом (справа)

ТАНК, бронированная гусеничная машина бронетанковой техники с мощной пушкой во вращающейся башне. Благодаря этому танки способны действовать на поле боя под огнём противника, поражая его огневые средства и живую силу и тем самым обеспечивая продвижение своих войск. Впервые танки применены англичанами в 1-й мировой войне. Развитие отечественного танкостроения началось в 1920-х гг. К нач. Великой Отечественной войны в СССР было произведено уже ок. 16 тыс. танков различного назначения, из них средний Т-34 и тяжёлый КВ-1 явились достижениями мирового уровня. К этому времени сложилось деление танков на лёгкие (масса до 20 т; толщина брони до 20 мм), средние (30–40 т; 50—100 мм) и тяжёлые (св. 40 т; 100–250 мм). С сер. 20 в. вместо среднего и тяжёлого стали создавать единый основной танк, а лёгкий танк, обычно плавающий, получил специфическое назначение – в качестве десантного, разведывательного и т. п. Современный основной танк имеет массу 46–62 т, скорость до 60–70 км/ч, экипаж 3–4 человека. Состоит из: броневых корпуса и башни, защитные свойства которых соответствуют обычной стальной броне толщиной 700–900 мм; силовой установки с дизельным или газотурбинным двигателем мощностью 600—1000 кВт; ходовой части; вооружения (120—125-мм пушка, спаренная с пулемётом среднего калибра; крупнокалиберный пулемёт; противотанковые управляемые ракеты, выстреливаемые из пушки). Российские танки Т-80У (1985) и Т-90 (1993) отличаются от зарубежных (американский «Абрамс», 1993 г.; английский «Челленджер-2», 1984 г.; немецкий «Леопард», 1985 г.) меньшей массой, лучшими ходовыми качествами, наличием управляемых ракет и автомата заряжания пушки, однако несколько уступают им по приборному оснащению и броневой защите.

Танк Т-90

   Танк Т-34

   ТÁНКЕР, судно для перевозки наливных грузов. Жидкие грузы, перевозимые на судах, являются наиболее массовыми. Первым судном, на котором жидкий груз перевозился наливом в трюме (1863), был парусник «Атлантис» (США). К 2000 г. мировой флот насчитывал 7195 танкеров, суммарным дедвейтом 296 млн. т, что составляет ок. 39 % мирового дедвейта транспортных судов при учёте судов грузоподъёмностью более 300 регистровых тонн (регистровая тонна равна 2.83 мі, или 100 английским куб. футам). За период 1995–2000 гг. количество танкеров увеличилось на 12 %, а суммарный дедвейт на 8 %.
   В мировом танкерном флоте выделяется несколько групп. Первая группа – танкеры водоизмещением до 50 тыс. т. Это танкеры, перевозящие нефтепродукты и неагрессивные химические грузы. Суда дедвейтом до 10 тыс. т заняты перевозкой малых партий нефти и химпродуктов в прибрежном морском плавании на коротких линиях. Танкеры дедвейтом 10–50 тыс. т перевозят нефтепродукты крупным потребителям. Танкеры дедвейтом 20 тыс. т предназначены для арктического плавания, они обеспечивают круглогодичную перевозку грузов, имеют ледопроходимость до 0.5 м. Вторая группа танкеров – танкеры типа «Panamax» имеют водоизмещение 50–70 тыс. т. Эти танкеры перевозят сырую нефть и нефтепродукты. Третья группа – танкеры типа «Aframax». Типичный танкер «Aframax» 1980-х гг. имел водоизмещение, близкое к 80 тыс. т, вместимость танков (грузовых отсеков) ок. 100 тыс. мі, длину 230–240 м, ширину 42–44 м, осадку 12.2 м. К 2000 г. танкеры типа «Aframax» имели длину 240–245 м, ширину 41–43 м, вместимость танков 110–120 тыс. мі. Четвёртая группа танкеров – танкеры типа «Suezmax» имеют водоизмещение 140–160 тыс. т, способны проходить Суэцкий канал. Пятая группа – наиболее крупные танкеры (VLCC), водоизмещением до 300 тыс. т и более. Общий дедвейт этих танкеров составляет около половины дедвейта всего танкерного флота.
   На развитие танкеров сильное влияние оказывает ужесточение требований к безопасности перевозки нефти и нефтепродуктов. Международная морская организация (IMO) с 1996 г. требует устройства на танкерах двойного корпуса, Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов (MARPOL) ограничивает объём одного танка 40 тыс. мі, введены требования об устройстве танков с изолированным балластом. Выполнение этих требований сокращает вероятность крупных загрязнений моря при авариях, но утяжеляет корпус, что делает строительство танкеров дедвейтом выше 450–500 тыс. т нецелесообразным. Одна из концепций безопасного и надёжного танкера начала 21 в. – танкер с двойным корпусом, двумя машинными отделениями, двумя двигателями, двумя винтами и рулями. Танкеры, эксплуатируемые на внутренних водных путях, при грузоподъёмности более 1 тыс. т, имеют второй корпус и перевозят нефтепродукты всех классов. Все танкеры для выгрузки грузов оборудуются грузовыми и зачистными системами, подогревателями жидкого груза (паровыми, электрическими или работающими за счёт использования теплоты отходящих газов судовых двигателей), системами газоотводных труб, орошения палубы, вентиляции насосного отделения, подогрева балласта, системами инертных газов, трубопроводами механической мойки и очистки грузовых танков и др.

   Танкер

   ТАХÓМЕТР, прибор для измерения частоты вращения (угловой скорости) валов машин и механизмов. Широко применяются механические, магнитные, электрические и иные тахометры.
   В механическом центробежном тахометре частота вращения контролируемого вала определяется по действию центробежных сил на укреплённые на валу грузики. При вращении вала прикреплённые к нему на шарнирных рычагах 2–3 грузика расходятся пропорционально угловой скорости вала, их движение передаётся стрелке, указывающей число оборотов вала за определённый промежуток времени, т. е. частоту его вращения.
   Работа магнитного тахометра основана на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита, соединённого с контролируемым валом, с вихревыми токами в алюминиевом диске. При вращении постоянного магнита его магнитное поле наводит в алюминиевом диске вихревые токи. Взаимодействие магнитных полей постоянного магнита и вихревых токов приводит к появлению на валу диска вращающего момента, который отклоняет стрелку тахометра.
   Электрический тахометр по существу представляет собой электрический генератор постоянного или переменного тока, ротор которого соединён с контролируемым валом. ЭДС генератора пропорциональна угловой скорости ротора; измерив её, можно определить частоту вращения вала; показания передаются дистанционно на шкалу тахометра.

   Схема магнитного тахометра:
   1 – постоянный магнит, соединённый с контролируемым валом; 2 – алюминиевый диск; 3 – вал диска со стрелкой; 4 – пружина, уравновешивающая вращающий момент на валу диска

   ТВЁРДОСТЬ, сопротивление материала местной пластической деформации, зависит от прочности материала и его пластичности. Твёрдость материалов определяют, как правило, методом вдавливания. Величина твёрдости измеряется числами твёрдости и характеризуется отношением нагрузки к поверхности отпечатков, специально используемых для этой цели предметов. Отпечатки обычно получают с помощью шарика из закалённой стали (методы Бринелля, Роквелла), алмазного конуса (метод Роквелла) или алмазной пирамиды (метод Виккерса). Числа твёрдости указываются в единицах НВ (метод Бринелля), HV (метод Виккерса), HR (метод Роквелла), где Н от английского hardness – твёрдость.

   ТÉКСТОВЫЙ РЕДÁКТОР, программа персональных компьютеров, обеспечивающая подготовку и редактирование текстовых документов, писем, статей, книг и т. д. Самым популярным текстовым редактором является Word фирмы «Майкрософт». При его вызове экран монитора компьютера выглядит как чистый лист, на котором расположен текстовой курсор в виде вертикальной чёрточки. Курсор указывает, в каком месте будет набираться тот или иной знак при нажатии на одну из клавиш клавиатуры компьютера. Переход набора с русского алфавита на латинский и обратно осуществляется щелчками «мыши» или одновременным нажатием двух клавиш – Shift и Alt – клавиатуры компьютера. Можно выбрать любой шрифт из целого набора, любой размер шрифта, можно также выбрать обычный шрифт, жирный, курсив и подчёркивание. Набранный фрагмент текста можно перемещать по экрану влево, вправо, вверх и вниз. Любой набранный знак, строчку или целый фрагмент можно стереть. В любое место набранного текста можно вставить букву, слово или целый отрывок. Отдельные слова и фразы можно менять местами. Перенос в конце строки происходит автоматически. Выравнивание строк слева, справа или с обеих сторон, а также величину абзаца можно заказать перед началом или по ходу набора. Программа «ОРФО» следит за орфографией набора. В случае допущенных ошибок она подчёркивает красной чертой неправильно набранное слово и указывает, как его написать правильно. В текст можно вставлять рисунки (также сделанные на компьютере с помощью специальных программ), таблицы, дату и время, номера страниц, автоматически подсчитать число страниц и строк, объём набранного файла. Важнейшее свойство текстового редактора Word – возможность поиска любого слова или даже целого фрагмента в набранном тексте. Для этого его нужно набрать в окне поиска и воспользоваться командой «найти». Набранный текст можно записать на винчестер, переписать на дискету, напечатать на принтере или передать по электронной почте. Текстовый редактор Word позволяет работать сразу с несколькими документами.

   ТЕКСТОЛИ́ТЫ, слоистые пластики, содержащие в качестве наполнителей ткани различных волокон; связующее – реактопласты (полиэфирные, эпоксидные, фенолоформальдегидные смолы) и термопласты (полиолефины, поликарбонаты, полиамиды), реже – силикаты щелочных металлов. В зависимости от природы волокон различают собственно текстолиты (ткани из хлопковых волокон), органотекстолиты (ткани из синтетических и искусственных волокон), стеклотекстолиты, углетекстолиты (ткани из углеродных волокон), асботекстолиты и др.
   Используемые ткани обычно различаются видом плетения (полотняное, сатиновое), толщиной (структурой) нити или жгута, а также числом нитей на единицу длины. В ряде случаев ткани изготовляют из волокон различной природы, напр. стеклянных и углеродных. Для получения текстолитов с повышенной прочностью применяют многослойные ткани, слои в которых переплетены между собой. Свойства текстолитов зависят гл. обр. от природы волокон в тканях, количества связующего, технологии изготовления изделий. Плотность 1300–1400 кг/мі; sизг от 55—160 (собственно текстолит) до 800 МПа (ткани из стеклянных и высокомолекулярных волокон), sраст от 40—100 до 700 МПа (арамидное волокно); удельное электрическое сопротивление 108 —1010 Ом•см; рабочая температура до 140 °C.
   Изделия изготовляют путём послойной выкладки или намотки тканей с нанесённым связующим на оправку по форме изделия с последующим контактным вакуумным, автоклавным или прессовым формованием. Из текстолитов изготовляют крупногабаритные предметы сложной формы (напр., корпуса судов), делают вкладыши подшипников, радиоэлектротехнические детали, теплоизоляционные и теплозащитные материалы ракет.

   ТЕЛЕВИ́ДЕНИЕ, передача на расстояние изображений подвижных или неподвижных объектов и звукового сопровождения при помощи радиоволн (эфирное телевидение) или электрических колебаний, передаваемых по кабелю (кабельное телевидение). Сущность телевизионной передачи состоит в последовательном преобразовании изображения в электрические сигналы (видеосигналы), передаче их по каналам связи в пункт приёма и обратного преобразования их в видимое изображение. Идеи передачи изображений на расстояние выдвигались ещё в кон. 19 – нач. 20 в. Однако до стадии практического пользования телевидение удалось довести лишь в кон. 30-х гг. 20 в. усилиями Б. Л. Розинга, С. И. Катаева, А. П. Константинова, П. В. Тимофеева, П. В. Шмакова (СССР), В. К. Зворыкина, Ф. Фарнсуорта (США), К. Свинтона (Великобритания) и др. Толчком к созданию электронного телевидения послужило изобретение передающего электронно-лучевого прибора и кинескопа.
   В передающем электронно-лучевом приборе изображение объекта, сформированное объективом передающей телевизионной камеры, превращается в цепочку электрических сигналов для передачи по каналу связи. Принцип формирования телевизионного сигнала, передающего изображение, основан на том, что любое изображение можно разделить на множество одинаковых по размеру отдельных элементов, расположенных в строгом порядке. Такое деление не нарушает нашего восприятия изображения как целостного, т. к. глаза на некотором расстоянии не различают отдельные очень близко расположенные элементы. Таким образом можно преобразовывать в электрические сигналы не всё изображение сразу, а по элементам: сначала первый, затем второй и т. д. Получается цепочка сигналов, несущих информацию о яркости каждого элемента изображения. Видеосигналы, переданные по каналу связи, после усиления поступают на кинескоп. На экране кинескопа каждый сигнал с помощью электронного луча преобразуется в светящуюся точку с большей или меньшей яркостью свечения, и таким образом точка за точкой воспроизводится всё изображение. Учитывая свойство глаза запоминать увиденную картину в течение некоторого времени, очень важно, чтобы электронный луч высветил все эти тысячи точек за 0.05—0.1 с, и тогда глаз сам соберёт эти тысячи светящихся точек в одно целостное изображение.
   Принцип передачи цветного изображения в телевидении основан на теории трёхкомпонентности цветового зрения, способе получения различных цветов оптическим смешением зелёного, синего и красного излучений, взятых в определённых пропорциях. Например, в результате смешения красного и зелёного излучений получается оранжевый, жёлтый или жёлто-зелёный цвет. При определённых соотношениях синего, зелёного и красного излучений образуется белый цвет. В соответствии с этим принципом в передающее телевизионной камере цветное изображение разделяется на 3 одноцветных (монохромных) изображения основных цветов: синего, зелёного, красного. Затем их преобразуют (как в чёрно-белом телевидении) в 3 видеосигнала. Для формирования общего телевизионного сигнала в системе цветного телевидения применяют специальные методы цветового кодирования видеоинформации. В цветном телевизоре видеосигналы выделяются (путём декодирования) из общего телевизионного сигнала. Поступая на трёхлучевой цветной кинескоп, они управляют интенсивностью своих электронных лучей и, следовательно, яркостью свечения соответствующих пятен люминофоров. В результате на экране воспроизводятся одновременно 3 совмещённых одноцветных изображения, воспринимаемых человеком как единое цветное изображение.
   Передача изображения движущегося объекта в телевидении основана на том же принципе, на каком построен весь кинематограф. Перемещение электронного луча по экрану кинескопа или мишени передающего электронно-лучевого прибора называется развёрткой. Изображение на экране кинескопа, получаемое за полный цикл развёртки, называется телевизионным кадром. Каждый кадр кинофильма и телевизионной передачи отображает состояние показываемого объекта за очень короткий промежуток времени – всего за 0.04 с. За 1 с на экране телевизора сменяются один за другим 25 кадров. Таким образом, любое движение объекта в течение 1 с на экране воспроизводится как 25 отдельных неподвижных положений (фаз движения), всё движение получается дёрганым, скачкообразным. Однако благодаря инерции зрительного восприятия человек не замечает, как сменяются неподвижные картинки, в его сознании создаётся впечатление непрерывности изображения.
   До сер. 1980-х гг. телевидение в России было преимущественно эфирным – телевизионные сигналы передавались посредством радиоволн, кроме систем промышленного телевидения, где телевизионные сигналы шли по кабелю. С 80-х гг. кабельное телевидение стало составной частью телевизионного вещания. К этому же времени относится и начало разработки систем цифрового телевидения. С развитием спутникового телевизионного вещания появилась реальная возможность принимать телевизионные передачи практически из любой точки земного шара.

   ТЕЛЕВИЗИÓННАЯ БÁШНЯ, предназначена для размещения передающих телевизионных антенн, антенн звукового радиовещания, радиорелейных линий связи и других радиосредств, необходимого радиооборудования. Максимальное расстояние, на котором возможен уверенный приём радиоволн с частотами выше 30–50 МГц, пропорционально высоте подъёма передающей и приёмной антенн. Поэтому для расширения зоны уверенного приёма телевизионных передач передающие антенны желательно располагать как можно выше – на вершинах гор, крышах высотных зданий, специальных мачтах, башнях. Телевизионная башня – весьма сложное инженерное сооружение, выдерживающее ураганные ветры, землетрясения, колебания температуры. Конструкция башни не может быть абсолютно жёсткой (такая башня разрушится при сильных внешних воздействиях). Но её колебания не должны превышать некоторых значений, определяющих изменения напряжённости поля излучаемых антеннами радиоволн, влияние этих колебаний особенно заметно на границах зоны уверенного приёма. Современные телевизионные башни стали символами больших городов, подобно Эйфелевой башне – символа Парижа. В 1967 г. в Москве была сооружена Останкинская телевизионная башня – самая высокая по тому времени башня в мире. Башня спроектирована конструктором Н. В. Никитиным и выполнена из напряжённого железобетона. При высоте ок. 540 м и глубине закладки фундамента всего 7 м колебания высшей точки антенн не превышают 1–2 м. На башне размещены антенны более чем 30 передатчиков звукового и телевизионного вещания, многих радиорелейных линий связи и других радиосредств, размещено всё необходимое радиооборудование. Близкое соседство различных радиосредств выдвигает много проблем по обеспечению электромагнитной совместимости при их одновременной работе, создаёт дополнительные экологические сложности для обслуживающего персонала (высокая подвеска антенн уменьшает вредные экологические воздействия на население, проживающее вблизи от башни).

   Останкинская телевизионная башня

   Останкинская башня украшает город, на ней расположены излюбленная туристами смотровая площадка и ресторан. Требуемый рост количества передаваемых программ звукового и телевизионного вещания на большой территории не может обеспечиваться из одной точки, рациональнее применение распределённых по обслуживаемой территории систем радиовещания. Во многих городах мира часть радиосредств с телевизионных башен снимается и усиливается их развлекательно-туристическое значение.

   ТЕЛЕВИЗИÓННАЯ ИСПЫТÁТЕЛЬНАЯ ТАБЛИ́ЦА (тест-таблица), изображение рисунка, как правило, имеющего вид размещённых в определённом порядке различных геометрических фигур известной формы, яркости и цвета, служащих для оценки качества телевизионного канала (включая телевизор) и передаваемого изображения. Элементы изображения таблицы и их сочетание выбраны так, чтобы, получив его на экране телевизора, дисплея персонального компьютера или видеоконтрольного устройства, можно было визуально оценить или измерить искажение цветности, линейности передачи, яркости, а также чёткость, количество передаваемых и воспроизводимых полутонов, геометрические искажения, вносимые передающей камерой и оконечным устройством. Поскольку искажения изображения (кроме геометрических) определяются искажениями сигналов, вносимыми телевизионным каналом, то с помощью испытательной таблицы можно настраивать и контролировать амплитудную, переходную, амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики канала.
   Для контроля тракта передающей телевизионной камеры в поле зрения её объектива ставят изображение таблицы. Для контроля остального тракта применялись специальные моноскопные камеры (мишень передающей трубки заменялась на специальную, имеющую рисунок измерительной таблицы); в кон. 20 в. для генерации сигналов таблицы стали применять специально запрограммированные персональные компьютеры.

   ТЕЛЕВИЗИÓННОЕ ВЕЩÁНИЕ, одно из массовых средств информации, воспитания, просвещения, досуга. Первые попытки передачи изображения на расстояние относятся к сер. 1920-х гг. В 1930 г. в России была разработана механическая система, дававшая изображение с разложением на 30 строк. В кон. 1930-х гг. произошёл переход от механического телевидения к электронному. Впервые экспериментальные передачи электронного телевидения в Москве и Ленинграде осуществлены в 1938 г. С появлением электронного телевидения улучшилось качество изображения, возникли условия для создания массового телевизионного вещания. Регулярные передачи электронного телевидения в Москве и Ленинграде начались в 1939 г. Показывали кинофильмы, концерты, театральные спектакли. В 1940 г. были изготовлены первые отечественные экспериментальные электронные телевизоры 17-Т-1 с небольшим экраном, но достаточно чётким изображением. В кон. 1940-х гг. налажено массовое производство отечественных телевизоров «Москва Т-1», КВН-49, «Ленинград Т-2». В 1948 г. создана система внестудийного вещания; первой внестудийной передачей стала трансляция по телевидению футбольного матча. Первая передача цветного телевидения прошла в 1954 г. Дальнейшее развитие телевизионного вещания в СССР, а затем в России было направлено на совершенствование технических средств телевидения, расширение зон, охваченных телевизионным вещанием, создание спутникового и кабельного телевидения, на увеличение числа телевизионных каналов и программ передач и повышение их качества.
   Программы телевизионного вещания по своему содержанию создаются как для зрителей всей страны, так и для зрителей, проживающих на определённой территории (город, область, район). Популярность телевизионного вещания у населения определяется возможностью каждого зрителя выбрать наиболее интересные лично для него передачи по содержанию и форме подачи материала. Для выполнения этих требований необходимо обеспечить телезрителю возможность приёма многих программ.
   В больших городах, с населением св. 1 млн. человек, общее число программ должно быть не менее нескольких десятков. В небольших населённых пунктах, в сельской местности требуется меньше программ (6—10), т. к. состав зрителей более однороден по языковому признаку, по профессиональным, бытовым и духовным интересам. Для распределения программ телевизионного вещания в сельской местности используются в основном ретрансляционная радиосеть и спутниковое телевидение. В городах распределение программ до зрителей производится по радиоканалам (эфирное телевидение) или кабельным системам, зачастую системы распределения комбинированные. В больших городах наиболее распространены системы телевизионного вещания в диапазонах метровых и дециметровых волн (47–68.88—100.174–230 и 470–960 МГц). Основной недостаток телевизионного вещания в диапазоне метровых волн – возникновение многоконтурности изображений из-за приёма отражённых от окружающих зданий радиоволн, несущих телевизионные сигналы. Для устранения этого явления необходимо применение сложных, громоздких антенн и подбор места их установки. Выходом из создавшегося положения является освоение дополнительных, более высокочастотных радиодиапазонов (2.5 ГГц, 27.5—29.5 ГГц и 40.5—42.5 ГГЦ), позволяющих применять небольшие высокоэффективные антенны, способные отстраиваться от отражений или же, наоборот, принимать именно отражённые радиоволны, если непосредственный приём радиосигналов от телецентра или ретрансляционного узла невозможен.
   Практически неограниченная пропускная способность высокочастотных диапазонов позволяет телевидению выполнять новые телевизионные услуги: предоставлять зрителям возможность участвовать в передаче; видео по заказу (личный заказ зрителями желательных фильмов или фрагментов передач); скоростной доступ в Интернет; наконец, предоставление полного спектра инфокоммуникационных услуг при отсутствии абонентских линий связи. Будущее телевизионного вещания – в постепенном внедрении телевидения высокой чёткости, интерактивного телевидения со звуковым каналом повышенной информативности (в т. ч. со стереофоническим звуковоспроизведением). Технически эти возможности могут быть реализованы с внедрением цифрового телевидения.

   ТЕЛЕВИЗИÓННЫЙ КАНÁЛ, 1) канал электросвязи для передачи телевизионных сигналов (видео – и звуковых) от источника до зрителя. По сравнению с другими (телефонный, телеграфный) каналами связи телевизионный канал должен обладать повышенной полосой частот, пропускаемых с допустимыми искажениями. Сужение полосы пропускания ведёт к пропаданию мелких деталей воспроизводимого изображения, размыванию границ предметов, уменьшению чёткости. Пики или провалы амплитудно-частотной характеристики телевизионных каналов приводят к появлению окантовок границ изображаемых предметов. Наиболее заметны частотные искажения на элементах телевизионных испытательных таблиц, по которым можно корректировать настройку многих частотно-зависимых элементов канала.
   2) Полоса частот радиоспектра, отведённая для передачи сигналов изображения, звука и сигналов информации, сопутствующей телевизионной передаче. Из-за сложности телевизионного сигнала эта полоса частот должна составлять несколько мегагерц. По принятому в России телевизионному стандарту она равна 8 МГц, телевизионное вещание в метровом диапазоне ведётся по 12 каналам в частотных границах от 48.5—56.5 МГц (1-й канал) до 222–230 МГц (12-й канал). Полосы частот в других телевизионных стандартах могут отличаться от 8 МГц, соответственно и границы телевизионных каналов могут не совпадать. Это существенно затрудняет приём телепередач телевизорами с иным, чем у передающих станций, стандартом. Необходимо помнить, что номера кнопок переключателей каналов телевизоров не соответствуют номеру канала радиовещания (возможна предварительная настройка телевизионного приёмника на любой канал при нажатии любой кнопки), кроме того, нумерация каналов в разных странах различна.

   ТЕЛЕВИЗИÓННЫЙ СИГНÁЛ, электрический сигнал, генерируемый телевизионным радиопередатчиком и несущий информацию о яркости и цвете передаваемого элемента изображения в каждый момент времени. Полный телевизионный сигнал, помимо сигналов, соответствующих изображению (видеосигналы) и звуку, содержит импульсы, синхронизирующие строчную и кадровую развёртки в передающей телевизионной камере и телевизорах, сигналы опознавания цветности и др.

   ТЕЛЕВИЗИÓННЫЙ СТАНДÁРТ, комплекс норм и требований, предъявляемых к параметрам передающих и принимающих устройств сети телевизионного вещания, а также к телевизионным сигналам, передаваемым по этой сети. Телевизионные стандарты регламентируют число строк телевизионной развёртки, вид развёртки, частоты смены полей и кадров, полосы частот видеосигнала и радиоканала, вид модуляции радиосигналов звукового сопровождения, частотные границы телевизионных каналов, формат кадра и пр. Практически всеми стандартами принята чересстрочная развёртка и формат кадра (соотношение сторон) 4: 3 (в Европе на смену ему приходит формат 16: 9), частота смены полей 50 или 60 Гц (в зависимости от частоты переменного тока в сети электроснабжения) и соответственно 625 или 525 строк, 12 или 13 телевизионных каналов в метровом диапазоне. Стандартизированные показатели позволяют получать изображение приемлемого качества на экранах домашних телевизоров. Для получения изображения повышенного качества необходимо увеличить частоты строчной или кадровой развёрток вдвое. Это условие реализуется в системах телевидения высокой чёткости – ТВВЧ, где число строк 1250 и 1125.
   В разных странах в кон. 20 в. действовало св. 20 телевизионных стандартов, обеспечивающих практически одинаковое качество телевизионного вещания. Выбор того или иного стандарта не имеет существенного значения для телевизионного вещания в пределах одной страны, но затрудняет обмен телевизионными программами и видеозаписями с другими странами, где приняты иные стандарты. Наиболее распространены телевизионные стандарты NTSC М/М, PAL B/G, PAL B/I, SECAM B/G, SECAM D/K (обозначаются по принятой системе цветного телевидения и вариантам частотного распределения каналов телевизионного вещания: в числителе – в диапазоне метровых волн; в знаменателе – в диапазоне дециметровых волн). В России принят телевизионный стандарт SECAM D/K со следующими параметрами: число строк – 625; формат кадра – 4: 3; развёртка – чересстрочная; частота строк 15 625 Гц; разность несущих частот изображения и звука 6.5 МГц; частотное распределение каналов – по вариантам D и K.

   ТЕЛЕВИЗИÓННЫЙ ЦЕНТР, комплекс сооружений и оборудования для создания передач и формирования телевизионных программ. Телевизионный центр объединяет как необходимое оборудование, так и коллективы сотрудников. Телевизионные центры формируют от одной до нескольких десятков программ, использующих как свои, так и готовые передачи, фрагменты передач, поэтому численность коллективов колеблется от десятков до нескольких тысяч работающих. Телевизионный центр базируется на аппаратно-студийных комплексах, обеспечивающих съёмку передач, их монтаж, запись музыкальных передач, объединение их в блоки и собственно вещание. Для обеспечения работы основных комплексов необходим ряд вспомогательных служб (энергоснабжения, ремонта и настройки, хозяйства и пр.).
   Большинство телевизионных компаний имеют передвижные телевизионные станции (с несколькими передающими телевизионными камерами, видеомагнитофонами и средствами связи с телецентром) для проведения достаточно сложных выездных, иногда прямых эфирных передач и комплексы видеожурналистики (одна лёгкая камера, объединённая с видеомагнитофоном или средствами передачи телевизионного сигнала на телецентр) для проведения интервью и других достаточно простых передач с места событий одним-двумя сотрудниками.
   Для создания оперативных передач необходимо иметь возможность записывать или транслировать фрагменты передач других телекомпаний или передачи своих корреспондентов из других городов или передвижных телевизионных станций. Для этих целей в телевизионных центрах организуют специальные каналы связи, оканчивающиеся в специализированных аппаратных, позволяющих преобразовывать для записи или передачи сигналы, поступающие в других стандартах, включая стандарты бытовой, любительской аппаратуры.

   ТЕЛЕВИ́ЗОР, телевизионный приёмник, электронное устройство для приёма и воспроизведения на экране передач телевизионного вещания либо сюжетов, записанных на видеокассету или оптический диск и воспроизводимых при помощи видеомагнитофона или видеопроигрывателя. Вся информация об изображении (его яркости, цвете, движении и т. п.), передаваемая телевизионной камерой, и звуковое сопровождение содержатся в телевизионном сигнале. Телевизионные сигналы переносятся радиоволнами в открытом пространстве (т. н. эфирное телевидение), либо высокочастотными электрическими колебаниями по кабельным линиям. Радиоволны, несущие телевизионный сигнал, улавливаются телевизионной антенной и поступают на входной блок телевизора – селектор каналов (переключатель программ). Высокочастотные колебания, идущие по кабелю от телецентра или от промежуточного ретрансляционного узла либо от видеомагнитофона (видеопроигрывателя), попадают непосредственно на вход телевизора. Далее происходит выделение телевизионных сигналов нужного канала (выбор программы) и последующее преобразование их в сигналы яркости и цветности для формирования изображения на экране кинескопа (или на плазменной панели либо жидкокристаллическом экране) и сигналы звукового сопровождения для воспроизведения звука громкоговорителями (встроенными в корпус телевизора или вынесенными в виде акустических систем). Большинство телевизоров имеют автоматическую настройку каналов, автоматическую регулировку звука, яркости и контрастности изображения, снабжены выносным пультом дистанционного управления (для включения и выключения телевизора, переключения каналов, регулирования громкости звука и т. д.). Один из важнейших параметров телевизора (с точки зрения телезрителя) – размер воспроизводимого изображения, т. е. размер экрана. В первых телевизорах кон. 1940-х гг. экран был не намного больше почтовой открытки. Чтобы увеличить изображение, перед экраном ставили линзу. Размеры экранов современных кинескопов достигают 20–29 дюймов (51–74 см) по диагонали и имеют практически идеально плоскую поверхность. Ещё больше размеры плазменных панелей – их диагональ достигает 50 дюймов (127 см). Скромнее размеры жидкокристаллических экранов – 14–17 дюймов (35–43 см) по диагонали. Особую группу составляют т. н. проекционные телевизоры, создающие изображение на больших экранах с помощью оптических систем, напоминающих те, что применяют в обычных светопроекционных аппаратах.

Телевизор КВН-49

Первые телевизоры (в т. ч. отечественные КВН-49, «Ленинград Т-2», «Рубин-102», «Темп-6» и др.) воспроизводили только чёрно-белое изображение. С сер. 1950-х гг. в США, а с нач. 1960-х гг. и в Европе стало развиваться цветное телевидение. Появились первые отечественные цветные телевизоры (в т. ч. «Рекорд-102», «Рубин-230», «Горизонт Ц-310» и др.). Для цветных телевизоров был создан особый трёхлучевой кинескоп. На экране такого кинескопа одновременно воспроизводятся три изображения – красное, зелёное и синее – одного и того же объекта. Наложенные друг на друга, эти одноцветные изображения вместе воспринимаются человеком как одно цветное, которое может иметь множество оттенков. Поскольку в разных странах телевидение развивалось по-своему и были приняты различные системы цветного телевидения, то и телевизоры выпускались для определённой, своей системы. Цветное телевидение в России и Франции, напр., работает по системе SECAM, в США, Канаде, Японии и ряде стран Южной Америки – по системе NTSC, но в большинстве стран – по системе PAL. Вместе с тем все системы цветного телевидения допускают приём и воспроизведение чёрно-белых изображений, так же как чёрно-белые телевизоры могут принимать цветные передачи по любой системе, но воспроизводят их в чёрно-белом виде. Чтобы принимать телевизионные передачи или воспроизводить видеозаписи, выполненные в иной, чем заложенная в данном телевизоре, системе, в телевизор дополнительно устанавливали согласующие электронные устройства – декодеры. С увеличением международных телепередач и расширением рынка видеозаписей к нач. 1990-х гг. все выпускаемые цветные телевизоры стали оснащать встроенными декодерами, рассчитанными на приём передач 17 систем цветного телевидения.

   Современный телевизор с плоским экраном и стереозвуком

   В кон. 1970-х гг. в развитии телевизионной техники обозначилось новое направление (пока не получившее широкого признания) – телевизионные системы ТВВЧ, или телевидение высокой чёткости. Специалисты считают, что ТВВЧ позволит получать телевизионное изображение более высокого качества, чем ныне действующая аппаратура. Пока, однако, ведутся лишь экспериментальные передачи. Существенно большие перспективы у жидкокристаллических экранов, на которых уже сейчас получают цветное изображение, по качеству приближающееся к цветному фотоснимку.

   ТЕЛЕГРÁФНАЯ СВЯЗЬ, передача на расстояние информации (первоначально буквенно-цифровых сообщений – телеграмм) с обязательной записью в пункте приёма; осуществляется электрическими сигналами по проводам или радиосигналами. Особенности телеграфной связи – быстрота передачи сообщений и их документальность. Передача сообщений осуществляется двоичными сигналами постоянного тока или сигналами переменного тока, модулированными обычно по частоте (т. н. тональное телеграфирование). Различают телеграфную связь общего пользования, абонентское телеграфирование (осуществляется между абонентами путём непосредственного двухстороннего обмена сообщениями), ведомственную телеграфную связь, факсимильную (фототелеграфную) связь. В 50—70-х гг. 20 в. линии телеграфной связи использовались также для передачи данных между удалёнными друг от друга ЭВМ. Узлы связи, телеграфные станции, соединяющие их линии связи и оборудование, служащее для коммутации этих линий и усиления передаваемых электрических или радиосигналов, в совокупности образуют телеграфную сеть.

   Электромеханический телеграфный аппарат С. Морзе

   Телеграфная связь – старейший вид электросвязи. Её появление обусловлено изобретением (1832) российским учёным П. Л. Шиллингом первого практически пригодного аппарата для передачи сообщений электрическими сигналами. В 1836 г. Шиллинг построил экспериментальную линию телеграфа, проходившую вокруг здания Адмиралтейства в Санкт-Петербурге. В 1843 г. была проложена линия телеграфной связи между Санкт-Петербургом и Царским Селом (25 км). Для первых телеграфных линий другой российский учёный – Б. С. Якоби создал (1850) буквопечатающий телеграфный аппарат. Несколько раньше в США вступила в строй (1844) линия телеграфной связи, оборудованная электромеханическими телеграфными аппаратами конструкции С. Морзе.
   Развитие телеграфной связи во 2-й пол. 19 в. обусловлено ростом промышленности и сети железных дорог. В 1860 г. в России работало 160 телеграфных станций практически во всех крупных городах европейской части, линии телеграфной связи протянулись на 27 000 км.

   Телеграфный аппарат 50-х гг. 19 в.

   К 1870 г. число станций превысило 700, а протяжённость телеграфных линий возросла до 91 000 км. Была открыта (1871) самая длинная в мире (12 000 км) телеграфная линия Москва – Владивосток. Первые международные телеграфные линии, в т. ч. и межконтинентальные, появились в нач. 1860-х гг. (регулярная телеграфная связь по подводному кабелю между Европой и США начала действовать в 1866 г.). В 1872 г. французский изобретатель Ж. Бодо создал телеграфный аппарат, передающий по одному проводу одновременно 2 (или более) сообщения в одну сторону. В своём аппарате Бодо применил принцип временного уплотнения линии, который остаётся и поныне одним из основных в телеграфной связи. Дальнейшее развитие телеграфной связи вплоть до кон. 1970-х гг. было направлено на совершенствование оборудования телеграфных станций и линий связи, прокладку новых линий, развитие радиотелеграфной связи.
   Особым видом телеграфной связи является факсимильная (фототелеграфная) связь. В 1843 г. английский изобретатель А. Бен придумал аппарат для передачи на расстояние неподвижных изображений с графического или рукописного плоского оригинала – прообраз фототелеграфа, получившего достаточно широкое распространение в 30—70-е гг. 20 в. Этот вид связи, строго говоря, не является телеграфной связью, но исторически сложилось так, что его традиционно относят к телеграфии, иногда называя фототелеграфией. В России наиболее широко факсимильная связь использовалась в 1960—80-х гг. для передачи оригиналов газетных полос по каналам электросвязи. Вначале изображение одной газетной полосы передавалось за 20 мин. Таким образом даже во Владивостоке центральные газеты печатались в день их выхода в Москве. Более совершенные факсимильные аппараты обеспечивают передачу одной газетной полосы за 1–2 минуты. Широкое распространение электронной почты, электронного документооборота и факса уменьшает телеграфный обмен, но тем не менее он остаётся популярным и необходимым в некоторых областях государственного управления, юридических и чисто гражданских взаимоотношениях.

   ТЕЛЕГРÁФНЫЙ АППАРÁТ, см. в ст.Телеграфная связь.

   ТЕЛЕГРÁФНЫЙ КЛЮЧ, устройство для посылки сигналов в линию телеграфной связи. Ключом манипулирует телеграфист. Классический телеграфный ключ имеет вид рычага с электрическими контактами на одном конце и головкой для нажатия – на другом. При нажатии на головку ключа контакты на другом его конце замыкаются и в линию связи поступает ток или включается радиопередатчик. При отпущенной головке ключ возвращается в исходное положение, контакты размыкаются. При работе телеграфным ключом практически всегда пользуются кодом Морзе. Скорость ручной передачи у тренированных телеграфистов – до 200 и более знаков в минуту. Для упрощения работы и увеличения скорости передачи применяют полуавтоматические механические или электронные ключи, генерирующие с заданной скоростью точки при отклонении ручки в одну сторону и тире – в другую. Автоматические ключи формируют телеграфные символы, откликаясь на нажатия клавиш клавиатуры, аналогичной клавиатуре пишущей машинки. Скорость передачи с помощью таких ключей значительно выше и определяется возможной скоростью приёма на слух (до 450 знаков в минуту) или автоматической расшифровкой (ограничивается условиями прохождения сигналов по каналу связи).

   ТЕЛЕГРÁФНЫЙ КОД, условная система обозначения знаков (букв и цифр) комбинациями посылок электрического тока, принятая в телеграфии. Элементарные токовые посылки могут различаться длительностью (короткие – длинные) или полярностью (положительные – отрицательные) и отделяются одна от другой бестоковыми промежутками. В 1837 г. американский изобретатель С. Морзе изобрёл электромагнитный телеграфный аппарат, а затем разработал для него код, получивший название «код Морзе». В этом коде все буквы алфавита, цифры от 0 до 9, знаки препинания и пр. обозначаются комбинациями из точек и тире, которые передаются по линии связи как короткие и длинные токовые посылки соответственно. Напр., самая короткая комбинация – одна точка (одна короткая посылка тока) – означает букву Е, а самая длинная – пять тире (пять длинных посылок) – цифру 0.
   В современной телеграфии, однако, более распространён другой телеграфный код – т. н. международный код № 2, в котором любой букве, цифре и т. д. всегда соответствует комбинация из 5 элементов – положительных или отрицательных импульсов тока в различных неповторяющихся комбинациях. Так, буква А передаётся двумя посылками положительной и тремя отрицательной полярности, а цифра 5 четырьмя посылками отрицательными и одной положительной.

   ТЕЛЕКИНОПРОÉКТОР, устройство для преобразования киноизображения (изображение кадра фильма на киноплёнке) и фонограммы в электрические сигналы (телевизионные сигналы и сигналы звукового сопровождения) для показа обычных кинофильмов по системе телевизионного вещания. Представляет собой телевизионную передающую камеру, объединённую в единой конструкции с кинопроекционным аппаратом. В телекинопроекторе изображение кинокадра проецируется непосредственно на мишень передающего электронно-лучевого прибора. Движение киноплёнки в телекинопроекторе может быть прерывистым (в телекинопроекторах с одновременным проецированием всего кинокадра), либо непрерывным (в телекинопроекторах с поэлементным сканированием кинокадра световым пятном). Проекция в кино осуществляется с частотой 24 кадра в секунду, а частота смены кадров в телевидении – 25 в секунду. Небольшое ускорение движений при этом практически не замечается, заметно лишь изменение тональности звукового сопровождения, но телезрители к этому привыкают. Цифровые методы обработки сигналов позволяют устранить этот недостаток, записывая в оперативную память прибора сигналы с одной скоростью и воспроизводя с другой. Кинофильмы по заказу телевидения снимают со скоростью 25 кадров в секунду.

   ТЕЛЕКОНФЕРÉНЦИЯ, обмен новостями по какой-либо тематике между пользователями сети Интернет. В отличие от электронной почты, телеконференция представляет собой переписку не с отдельным лицом, а с группами лиц. На определённый сервер («доску объявлений») пересылаются все письма по данной тематике, напр. по филателии, хранятся некоторое время, а затем стираются. У каждой такой «доски» есть свой «смотритель» – модератор (посредник, регулятор), в функции которого входит обустройство телеконференции – ответы на наиболее часто встречающиеся вопросы, отсечение статей не по теме данной конференции. Любой пользователь, зашедший на этот сервер, может прочитать нестёртые письма, высказать своё мнение по обсуждаемой теме, а также поместить своё письмо. У каждого провайдера есть свой список телеконференций. Он получает от них информацию и рассылает её только тем своим клиентам, которые подписались на данную тему. Программа для чтения телеконференций запускается из Internet Explorer или Outlook Express командой «Чтение новостей» или просто «Новости».

   ТЕЛЕМЕТРИ́Я (телеизмерение), измерение на расстоянии физических величин, характеризующих технологический процесс, явление природы или состояние живого организма. Непосредственные измерения осуществляются с помощью измерительных преобразователей (датчиков); полученные результаты автоматически передаются (обычно в виде кодированных радиосигналов) по каналам связи на приёмные устройства, где они расшифровываются для последующей обработки или регистрации. Термин «телеметрия» традиционно употребляется применительно к измерениям метеорологических данных (метеорологическая телеметрия) или биологических показателей организма (биологическая телеметрия).

   ТЕЛЕМЕХÁНИКА, 1) наука об управлении и контроле на расстоянии с передачей (по каналам электро – и радиосвязи) кодированных электрических или радиосигналов, несущих управляющую информацию или данные о состоянии контролируемого объекта. Объектами телемеханического управления и контроля могут служить технологические процессы, машины, устройства, биологические системы и др.
   2) Отрасль техники, разрабатывающая, создающая и использующая средства кодирования, передачи и приёма информации по каналам проводной и радиосвязи. В системах телемеханики информация обычно передаётся в кодированном виде по одному каналу связи. Средства телемеханики используются для телеизмерений и телеуправления объектами энергосистем, газо – и нефтепроводов, атомных электростанций, некоторых химических предприятий, автоматических метеостанций, космических аппаратов и др. В авиации, ракетной технике, космонавтике управление и измерение с помощью средств телемеханики называют радиоуправлением и радиотелеметрией.

   ТЕЛЕСКÓП, астрономический оптический прибор, предназначенный для наблюдения небесных тел: звёзд, планет, туманностей, метеоров, комет, искусственных спутников и т. п. По оптической схеме различают три основных типа телескопов: телескоп-рефрактор, телескоп-рефлектор и зеркально-линзовый телескоп.

   Телескоп

   Рефракторами называют телескопы с линзовыми объективами. Своей оптической схемой и конструкцией они напоминают обычную зрительную трубу. Рефрактор был первым оптическим прибором с достаточно большим увеличением, пригодным для астрономических наблюдений. Впервые с этой целью его использовал Г. Галилей в 1609 г. Правда, телескоп Галилея обеспечивал увеличение всего в 32 раза. Современные рефракторы дают увеличение наблюдаемых объектов в 500 и более раз. Применяются они в основном для визуальных наблюдений и фотографирования небесных тел. Т. н. фотографические рефракторы (или астрографы) по существу представляют собой большой фотоаппарат: кассета с фотоплёнкой помещается в фокальной плоскости объектива телескопа.
   К наиболее крупным линзовым телескопам относятся, напр., рефрактор Йёрксской астрономической обсерватории в США (объектив диаметром 1.05 м) и рефрактор Пулковской обсерватории (D = 0.65 м).
   Рефлекторами называют телескопы с зеркальными объективами. Такой объектив представляет собой вогнутое параболическое зеркало; изображение наблюдаемого объекта получается в его главном фокусе. В рефлекторах с зеркалом диаметром более 2.5 м в главном фокусе иногда размещают кабину наблюдателя. В меньших рефлекторах для удобства наблюдения световые лучи, несущие изображение, отражаются дополнительным плоским зеркалом в окуляр, который находится сбоку от трубы телескопа. Рефлекторы выгодно отличаются от рефракторов отсутствием хроматической аберрации (окрашенности контуров изображений) и большим увеличением благодаря большим размерам зеркального объектива по сравнению с линзовым. Применяются гл. обр. для фотографирования неба и спектральных наблюдений, реже – для визуальных наблюдений. Наибольшими из зеркальных телескопов считаются, напр., рефлектор Специальной астрофизической обсерватории на Северном Кавказе (диаметр главного зеркала 6 м), рефлектор Маунт-Паломарской астрономической обсерватории в США (D = 5 м), рефлектор Крымской астрофизической обсерватории (D = 2.6 м).
   В зеркально-линзовых телескопах объектив представляет собой оптическую систему, состоящую из сферических или эллиптических зеркал и линз. Основную роль в образовании изображения играют зеркала, а линзы служат гл. обр. для коррекции искажений, вносимых зеркалами. По сравнению с линзовыми зеркально-линзовые объективы имеют бо́льшие фокусные расстояния при меньших размерах всего прибора и лучше исправляют хроматические аберрации. Широко известны телескоп Шмидта (изобретён немецким оптиком Б. Шмидтом в 1929 г.) и телескоп Максутова (создан российским учёным Д. Д. Максутовым в 1941 г.). Зеркально-линзовые телескопы пригодны для любых наблюдений. Наиболее крупные телескопы этого типа с главным зеркалом диаметром 1 м установлены в Абастуманской астрофизической обсерватории (Грузия) и на горе Серро-Робле (Чили).

   ТЕЛЕУПРАВЛÉНИЕ, управление на расстоянии, осуществляемое передачей по каналам электро – и радиосвязи кодированных электрических или радиосигналов, несущих от оператора (или компьютера) к объекту управления информацию (команды типа «Включить», «Вперёд», «Назад», «Есть», «Нет», «Открыть», «Закрыть» и т. п.) об изменении режима работы данного объекта, его состояния или положения в пространстве. Сигналы телеуправления на объекте управления преобразуются в управляющие воздействия, которые реализуют эти изменения. Обычно телеуправление сопровождается контролем выполнения команд при помощи средств телесигнализации, несущих соответственно информацию о состоянии контролируемого объекта и о выполнении команд оператора, а также средств телеметрии – измерения на расстоянии физических величин, характеризующих контролируемый технологический процесс, явление природы или состояние живого организма.
   Широко применяется телеуправление в авиации, ракетной технике и космонавтике. Примером может служить управление луноходом, осуществлявшееся оператором, который находился в центре управления на Земле. Состояние здоровья космонавтов во время космических полётов контролируется на Земле с помощью средств телеметрии. Автоматические космические аппараты – «зонды», находящиеся на расстоянии миллионов километров от Земли, также передают информацию с помощью средств телеметрии.
   Успешно развиваются системы телеуправления по волоконно-оптическим линиям связи. В России компания ТрансТелеКом создала волоконно-оптическую сеть связи протяжённостью более 36 000 км. Она дублирована спутниковыми каналами связи. В результате к кон. 2001 г. создана единая цифровая сеть связи. Эта сеть расположена вдоль линий железных дорог и предназначена для телеуправления ими. Но её пропускная способность настолько велика, что, кроме этого, она обеспечит услуги междугородной и международной телефонной связи, Интернета, кабельного телевидения в 56 из 89 регионов России, где проживает 85–90 % населения. Диапазон её услуг – от простейшего речевого обмена и электронной почты до одновременной передачи изображения, звука и алфавитно-цифровых данных.

   ТЕЛЕФÓН, 1) прибор для преобразования электрических колебаний в акустические, составная часть телефонной трубки, телефонного аппарата. Используется в телефонной трубке телефонных аппаратов как акустический прибор для индивидуального прослушивания радиопередач, звукового сопровождения телевизионных передач, звукозаписи, воспроизводимой магнитофоном, электропроигрывателем, CD-проигрывателем. Телефоны применяют в радиосвязи при приёме радиосообщений на слух, а также при переговорах в условиях высокого уровня шумов. Характеризуются функциональными особенностями (связь или высококачественное прослушивание, расположение телефонов на ушной раковине или внутри её, шумоизоляция, тип оголовья или размещение в шлеме), показателями качества (чувствительность, амплитудно-частотная характеристика, значение нелинейных искажений, шумов), присоединительными параметрами (уровень входного сигнала, входное сопротивление, тип разъёма или бесшнуровое подключение). В зависимости от функционального назначения показатели качества различны. Напр., для связи (передачи сообщений) достаточна амплитудно-частотная характеристика чувствительности в пределах 300—3400 (максимально 5000) Гц с неравномерностью 10–14 дБ и коэффициентом нелинейных искажений до 2–3 %. Для прослушивания высококачественных музыкальных записей с помощью головных телефонов требования к параметрам телефонов повышаются: амплитудно-частотная характеристика чувствительности должна быть в пределах 20–20 000 Гц, неравномерность её – менее 2–3 дБ и коэффициент нелинейных искажений не более 0.1–0.2 %.
   По принципу действия различают телефоны электромагнитные, электродинамические, электростатические, пьезоэлектрические; наиболее распространены телефоны первых двух типов. В электромагнитном телефоне источником звука служит ферромагнитная мембрана (тонкая пластинка из ферромагнитного материала), колеблющаяся под воздействием магнитного поля электромагнита, через обмотку которого проходят электрические колебания звуковых частот. У электродинамических телефонов излучатель звука – гибкая мембрана (чаще из тонкого, плотного картона) – приклеен к находящейся в поле постоянного магнита катушке, через которую проходит ток звуковых сигналов.
   2) В обиходе и разговорной речи телефоном часто называют телефонный аппарат, абонентский номер.

   ТЕЛЕФÓННАЯ СВЯЗЬ, передача речевой информации с помощью электрических сигналов, распространяющихся по проводам, или радиосигналов. Осуществляется путём преобразования звуковых колебаний в электрические сигналы в микрофоне передающего телефонного аппарата, передачи этих сигналов по линии связи и обратного преобразования электрических сигналов в звуковые колебания телефоном принимающего аппарата. Телефонная связь обеспечивает ведение устных переговоров между абонентами телефонной сети, удалёнными друг от друга практически на любое расстояние. Передача телефонных сообщений осуществляется по проводным, кабельным, радиорелейным и волоконно-оптическим линиям связи. Коммутация каналов телефонной связи производится на телефонных станциях (преимущественно автоматических). Обычно телефонная связь двухсторонняя, т. е. собеседники могут говорить и слушать одновременно, хотя в некоторых случаях применяется циркулярная телефонная связь (один говорящий передаёт сообщение нескольким слушателям одновременно, или же собеседники говорят и слушают попеременно).
   Начало телефонной связи было положено изобретением телефонного аппарата А. Беллом в 1876 г. и созданием в 1878 г. первой телефонной станции в г. Нью-Хейвен в США. В России первые телефонные станции начали действовать в 1882 г. в Санкт-Петербурге, Москве, Одессе и Риге. В 1889 г. А. Строуджер (США) создал электромеханический шаговый искатель для автоматического соединения абонентских линий по номеру телефона, а в 1893 г. российский изобретатель М. Ф. Фрейденберг совместно с С. М. Бердичевским-Апостоловым изготовил макет автоматической телефонной станции с этими искателями. Первая электромеханическая АТС построена в 1896 г. (г. Огаста, США), первые АТС с электронными устройствами коммутации появились в 1970-х гг. Существенный скачок в развитии техники телефонной связи произошёл в сер. 1980-х гг. – резко расширилась сфера использования радиотелефонов и появились первые разработки по т. н. сотовой связи. К кон. 20 в. мобильные телефоны превратились из аппаратов научной фантастики, какими они воспринимались ещё в сер. 1980-х гг., в весьма удобный современный развивающийся вид телефонной связи.

   ТЕЛЕФÓННАЯ СЕТЬ, комплекс сооружений и технических средств, обеспечивающих телефонную связь. Состоит из абонентских установок (телефонов) телефонных станций (в основном автоматических) и линий связи. Телефонные станции могут быть расположены в любых пунктах Земли, связь между ними осуществляется по проводным, радиорелейным, кабельным и волоконно-оптическим линиям связи. Телефонные сети подразделяются на местные (городские, сельские, учрежденческие), междугородные и международные.

   ТЕЛЕФÓННЫЙ АППАРÁТ, оконечное устройство линии телефонной связи, служащее для передачи и приёма речевой информации. Состоит в основном из двух частей: коммутационно-вызывной, предназначенной для подачи и приёма сигналов вызова, и разговорной, обеспечивающей приём и передачу речи.
   Для вызова абонента на автоматическую телефонную станцию с телефонного аппарата посылаются сигналы в виде серии электрических импульсов, представляющих в кодированном виде номер вызываемого абонента. Электрические импульсы образуются в результате замыкания электрических контактов номеронабирателя при вращении его диска либо вырабатываются электронным генератором при нажатии соответствующей кнопки на клавиатуре телефонного аппарата – тастатуре. В современных телефонных аппаратах есть возможность самые нужные номера хранить во внутренней памяти. Чтобы вызвать абонента, достаточно нажать одну клавишу запоминающего устройства с цифрой или буквой, присвоенной номеру этого абонента, и телефонный аппарат автоматически пошлёт сигнал вызова на АТС. Возможен также голосовой вызов – надо лишь произнести в микрофон условный номер или имя абонента, под которым он числится в памяти аппарата.

Телефонный аппарат конца 19 в.

Разговорная часть телефонного аппарата состоит из микрофона и телефона, объединённых в телефонной трубке. Микрофон преобразует звуковые сигналы в электрические и усиливает их, а телефон превращает электрические сигналы, поступающие с линии связи от другого телефонного аппарата, в звук. Отчётливая передача речи (разборчивость слов) с определённой окраской звука (тембром) достигается тем, что микрофоны и телефоны хорошо пропускают сигналы с частотой 300—3400 Гц, а головные телефоны (наушники) даже с частотой 20–20 000 Гц. Наличие встроенных микропроцессора и блока памяти обеспечивает телефонным аппаратам новые возможности; автоматическое определение номера вызывающего абонента (АОН) с записью его в памяти; автоматическая запись принимаемого сообщения на встроенный или вынесенный диктофон (автоответчик); автоматическое дозванивание по заданному номеру; хранение номеров абонентов (записная книжка) с автоматическим набором любого из них; отсчёт текущего времени и времени разговора (с момента вызова); отображение на световом табло режима работы телефонного аппарата и набираемого номера; подключение к телефонному аппарату встроенного громкоговорителя. Использование микроэлектронных приборов позволило объединить основные две части телефонного аппарата в компактную конструкцию, внешне напоминающую обычную телефонную трубку, только с более широкой средней частью, где размещаются тастатура, электронные устройства и элементы питания (гальванические элементы или аккумуляторы). Такие телефонные аппараты в обиходе называют просто телефоном-трубкой.

   Устройство телефонного аппарата:
   1 – телефонная трубка; 2 – микрофон; 3 – телефон; 4 – звонок; 5 – кнопочный номеронабиратель (тастатура); 6 – электронные устройства коммутации и управления

   ТЕЛЕФÓННЫЙ ПРÓВОД, электрический провод, предназначенный для стационарной скрытой и открытой проводки телефонной и радиотрансляционной сети внутри помещений и по наружным стенам зданий. Представляет собой две медные жилы сечением обычно 0.4 ммІ, уложенные параллельно в полиэтиленовую изоляцию с разделительным основанием.

   ТЕМПЕРАТУ́РНЫЙ ШОВ, зазор (щель, прорезь) между отдельными частями конструкций сооружения, допускающий их взаимное перемещение, вызываемое температурным расширением материалов. Температурные швы с зазорами от нескольких миллиметров до нескольких десятков сантиметров делаются в конструкциях мостов, покрытиях зданий, на стыках рельсов и т. д. Общеизвестно, что при повышении температуры тела расширяются. Особенно заметно воздействие температуры на крупные строительные конструкции, такие, как мостовые сооружения. Напр., висячий мост Верразано в Нью-Йорке, имеющий центральный пролёт в 1299 м, за счёт удлинения стальных тросов, держащих мост, летом опускается на 3 м, а зимой на столько же поднимается. Летнее увеличение длины пролётных строений мостов может достигать десятков сантиметров. Такие сезонные изменения геометрических параметров строительных конструкций вызывают в них сильные внутренние напряжения, для устранения которых и служат деформационные швы.

   ТЕНЗÓМЕТР, прибор для измерения деформации твёрдых тел (напр., деталей машин, конструкций, сооружений), а также при механических испытаниях материалов. Различают механические и электрические тензометры. Механические тензорезисторы состоят из комбинации рычагов с отсчётными и регистрирующими устройствами. Наиболее распространены электротензометры сопротивления, основным элементом которых служит тензорезистор – резистор, изменяющий своё сопротивление под влиянием деформации (сжатия или растяжения), вызываемой механическими напряжениями. Металлические тензорезисторы изготовляют из проволоки или фольги в виде решётки, полупроводниковые – в виде пластинок (длиной 1—10 мм, шириной 0.2–1.0 мм, толщиной 20–60 мкм) или эпитаксиальных плёнок. Тензорезистор приклеивают или приваривают к упругому элементу тензометра либо жёстко крепят непосредственно на исследуемой детали. Упругий элемент под действием исследуемой величины (давление, ускорение, усилие и т. д.) деформируется вместе с наклеенной на него решёткой (пластинкой), что приводит к изменению её электрического сопротивления. В тензометре тензорезистор включается в электрическую цепь последовательно с источником тока и микроамперметром, проградуированным в единицах измеряемой величины.

   ТЕОДОЛИ́Т, геодезический инструмент для измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов. Состоит из зрительной трубы, вращающегося вокруг вертикальной оси горизонтального круга (лимба) с алидадой, на подставку которой опирается горизонтальная ось вращения зрительной трубы, и вертикального круга. Лимб – плоское кольцо с нанесёнными на боковой поверхности штрихами, делящими окружность на равные части (градусы, минуты); служит для отсчёта углов в угломерных инструментах. Алидада – линейка с верньерами или микроскопами на концах, вращающаяся вокруг оси, проходящей через центр угломерного лимба в астрономических и геодезических инструментах; служит для отсчёта углов. Верньер – вспомогательная шкала, при помощи которой отсчитывают доли делений основной шкалы измерительного прибора. При помощи микроскопов или верньеров, расположенных на противоположных концах алидады, производится отсчёт углового деления лимба. Теодолиты снабжены различными приспособлениями (ориентир-буссоль, визирные марки, оптические дальномерные насадки и др.). Теодолиты применяют при геодезических работах, топографических и маркшейдерских съёмках и др.

   Схема теодолита:
   1 – оптический отвес; 2 – уровень (буссоль); 3 – зрительная труба; 4 – механизм наведения

   ТЕПЛОВÁЯ ЭЛЕКТРОСТÁНЦИЯ (ТЭС), энергетическая установка, на которой в результате сжигания органического топлива получают тепловую энергию, преобразуемую затем в электрическую. ТЭС – основной тип электрических станций, доля вырабатываемой ими электроэнергии составляет в промышленно развитых странах 70–80 % (в России в 2000 г. – ок. 67 %). Тепловая энергия на ТЭС используется для нагрева воды и получения пара (на паротурбинных электростанциях) или для получения горячих газов (на газотурбинных). Для получения тепла органическое топливо сжигают в котлоагрегатах ТЭС. В качестве топлива используется уголь, торф, природный газ, мазут, горючие сланцы. На тепловых паротурбинных электростанциях (ТПЭС) получаемый в парогенераторе (котлоагрегате) пар приводит во вращение паровую турбину, соединённую с электрическим генератором. На таких электростанциях вырабатывается почти вся электроэнергия, производимая ТЭС (99 %); их кпд приближается к 40 %, единичная установленная мощность – к 3 МВт; топливом для них служат уголь, мазут, торф, сланцы, природный газ и т. д. Электростанции с теплофикационными паровыми турбинами, на которых тепло отработанного пара утилизируется и выдаётся промышленным или коммунальным потребителям, называются теплоэлектроцентралями. На них вырабатывается примерно 33 % электроэнергии, производимой ТЭС. На электростанциях с конденсационными турбинами весь отработанный пар конденсируется и в виде пароводяной смеси возвращается в котлоагрегат для повторного использования. На таких конденсационных электростанциях (КЭС) вырабатывается ок. 67 % электроэнергии, производимой на ТЭС. Официальное название таких электростанций в России – Государственная районная электрическая станция (ГРЭС).

   Схема конденсационной электростанции:
   1 – котлоагрегат (паровой котёл); 2 – паровая турбина; 3 – конденсатор; 4 – насосы; 5 – конденсатный бак; 6 – градирня; 7 – турбогенератор; 8 – распределительное устройство

   Паровые турбины ТЭС соединяют с электрогенераторами обычно непосредственно, без промежуточных передач, образуя турбоагрегат. Кроме того, как правило, турбоагрегат объединяют с парогенератором в единый энергоблок, из них затем компонуют мощные ТПЭС.
   В камерах сгорания газотурбинных тепловых электростанций сжигают газ или жидкое топливо. Получаемые продукты сгорания поступают на газовую турбину, вращающую электрогенератор. Мощность таких электростанций, как правило, составляет несколько сотен мегаватт, кпд – 26–28 %. Газотурбинные электростанции обычно сооружают в блоке с паротурбинной электростанцией для покрытия пиков электрической нагрузки. Условно к ТЭС относят также атомные электростанции (АЭС), геотермальные электростанции и электростанции с магнитогидродинамическими генераторами. Первые ТЭС, работающие на угле, появились в 1882 г. в Нью-Йорке, в 1883 г. – в Санкт-Петербурге.

   ТЕПЛОВЕНТИЛЯ́ТОР ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, комбинированный прибор, состоящий из вентилятора и электронагревательного элемента (часто в виде спирали из проволоки с большим электрическим сопротивлением) для проветривания помещений подогретым воздушным потоком. Снабжается устройством отключения нагревателя при остановке электродвигателя.

   ТЕПЛОВÓЗ, локомотив, на котором в качестве первичного источника энергии используется двигатель внутреннего сгорания, обычно дизель, преобразующий энергию сжигаемого топлива во вращательное движение колёсных пар. При работе тепловоза в реальных условиях для трогания с места, на крутых подъёмах, при движении с остановками торможением и т. д. приходится менять силу тяги, а следовательно, и режим работы двигателя. Но дизель плохо приспособлен к переменным режимам работы, поэтому между двигателем и колёсами устанавливают специальное устройство – тяговую передачу – которое приспосабливает дизельный двигатель к условиям работы тепловоза.
   Наиболее простая передача – прямая механическая. Однако она обеспечивает только ступенчатое изменение скорости и потому непригодна для магистральных тепловозов, применяется гл. обр. на маломощных локомотивах. Лучше всего тепловозам подходит электрическая передача: дизель вращает ротор генератора переменного тока, который преобразуется выпрямительным устройством в постоянный ток для питания тяговых электродвигателей, вращающих колёса тепловоза. Такая передача обеспечивает плавное изменение силы тяги при любом движении тепловоза. Тепловоз имеет сравнительно высокий кпд (28–30 %), развивает скорость 120–160 км/ч, не зависит от наличия воды (как паровоз) и не связан с контактной сетью (в отличие от электровоза), может эксплуатироваться практически в любых климатических условиях на местности с любым рельефом, используется как на магистральных линиях, так и на железных дорогах промышленного транспорта.

   Тепловоз

   Предшественники тепловоза – автодрезины, мотовозы создавались в основном для внутризаводских перевозок. Первые тепловозы появились в 1912 г. в Германии. В России несколько проектов тепловоза было предложено ещё в нач. 20 в., однако первый магистральный тепловоз с электрической передачей был построен по проекту Я. М. Гаккеля. Ныне тепловозами обслуживаются более 1 млн. км магистральных линий мира. Только на железных дорогах США и Канады в кон. 20 в. работало более 32 тыс. тепловозов.

   ТЕПЛОВÓЙ РЕÁКТОР, см. в ст. Ядерный реактор.

   ТЕПЛОВЫДЕЛЯ́ЮЩИЙ ЭЛЕМÉНТ (ТВЭЛ), конструктивный элемент ядерного реактора, в котором протекает цепная ядерная реакция; служит для получения тепла, которое затем передаётся теплоносителю; состоит из сердечника и герметичной оболочки. Имеет форму цилиндра (сплошного или пустотелого), пластины и др. с металлической оболочкой, внутрь которого помещают сердечники, выполненные из делящегося материала, напр. из урана, тория, плутония или их сплавов с алюминием, цирконием и другими металлами, из прессованных смесей порошков урана и алюминия (металлокерамические сердечники) или из спечённых или сплавленных оксидов или карбидов урана либо тория с наполнителями. Наибольшее распространение получили цилиндрические (стержневые) ТВЭЛы, в некоторых случаях они могут иметь трубчатую, пластинчатую или другую форму. Герметичная оболочка изготовляется гл. обр. из сплавов алюминия и циркония, слабо поглощающих нейтроны (в тепловых реакторах), а также из нержавеющей стали (в быстрых реакторах); иногда для этих целей применяют графит высокой плотности. Оболочка должна обеспечивать надёжное разделение между теплоносителем и сердечником, существенно не изменять характер поглощения нейтронов в реакторе, не допускать выбросов осколков деления в теплоноситель и обладать высокой механической прочностью, коррозионной и термической стойкостью. Конструктивно ТВЭЛы выпускают в виде отдельных элементов или объединяют в сборки (пакеты, кассеты, блоки). Их размещают в активной зоне реактора в каналах твёрдого замедлителя, через которые протекает теплоноситель, или пропускают через них жидкий теплоноситель, служащий одновременно замедлителем ядерной реакции. В энергетических реакторах срок службы тепловыделяющих элементов может достигать трёх лет.

   ТЕПЛОИЗОЛЯ́ЦИЯ, защита помещений, изделий, устройств и т. п. от нежелательного теплообмена с окружающей средой; совокупность средств, препятствующих такому теплообмену.
   Для теплоизоляции помещений основным требованием является снижение потерь тепла в холодные периоды года и обеспечение относительного постоянства температуры в помещении при колебаниях температуры наружного воздуха. При индустриальном строительстве работы по теплоизоляции зданий выполняются в процессе изготовления строительных конструкций и изделий (напр., однослойных панелей и блоков из материалов с низкой теплопроводностью или многослойных панелей с прослойками из теплоизоляционных материалов). При обычных методах строительства из традиционных материалов (кирпич, дерево, бетон) уменьшение теплообмена достигается либо за счёт утолщения стен и перекрытий (в т. ч. сооружения двойных полов и оштукатуривания стен), либо за счёт заполнения пустот в стенах и перекрытиях теплоизоляционным материалом (шлак, керамзит, пенопласт, минеральная или стекловата и др.), дополнительной отделки (облицовки) стен и потолка (напр., вагонкой, фанерой, древесно-волокнистыми плитами), утепления окон (за счёт двойного и тройного остекления) и дверей (обивка утеплителем) и заделки щелей, отверстий, трещин.
   Теплоизоляцию изделий (приборов, машин, трубопроводов и пр.) обеспечивают с помощью покрытий из теплоизоляционных материалов либо помещая их в среду с низким коэффициентом теплопроводности (напр., в вакуум) или со стабилизируемой температурой (напр., в термостат).
   Теплоизоляционные материалы (утеплители) бывают органические и неорганические. К неорганическим относятся минеральная вата и изделия из неё (плиты, маты и т. п.), лёгкие и ячеистые бетоны, пеностекло, стекловолокно, изделия из вспученного перлита и др. Органические теплоизоляционные материалы – древесина, древесно-волокнистые плиты, камышит, соломит, войлок, пакля, пористые пластмассы и др. Для теплоизоляции имеет большое значение влажность утеплителя. Повышенная влажность приводит зачастую не только к полной потере утеплителем своих теплозащитных свойств, но и заметно влияет на долговечность утепляемых конструкций. Напр., повышенная влажность утеплителя деревянных конструкций способствует образованию на них грибков – разрушителей древесины, а в металлических конструкциях развивается коррозия. Поэтому при теплоизоляции строительных конструкций стремятся исключить влагообмен между конструкцией и утеплителем.

   ТЕПЛОНОСИ́ТЕЛЬ ядерного реактора предназначен для отведения из активной зоны теплоты, выделяющейся в результате ядерной реакции, и последующего выноса её в парогенератор (в энергетическом реакторе). В некоторых случаях сам теплоноситель – пароводяной или газовый – может использоваться для приведения в действие турбогенераторов. В качестве теплоносителя используют различные вещества в зависимости от вида и конструктивного исполнения реактора. Так, в тепловых реакторах наибольшее распространение получили водяной пар, обычная и тяжёлая вода, органические жидкости, диоксид углерода; в быстрых реакторах – жидкие металлы (напр., натрий) и газы (напр., гелий, водяной пар). Теплоноситель должен слабо поглощать нейтроны, обладать высоким коэффициентом теплопередачи, большой удельной теплоёмкостью, низкой коррозионной активностью и химической стойкостью. В некоторых случаях жидкий теплоноситель одновременно служит замедлителем ядерной реакции.

   ТЕПЛООБМÉН, самопроизвольный, необратимый процесс переноса теплоты от более нагретых тел (или участков тел) к менее нагретым. Различают теплообмен теплопроводностью, конвективный и радиационный. На практике теплообмен обычно осуществляется всеми тремя видами одновременно. Теплообмен между двумя теплоносителями через разделяющую их твёрдую стенку или через поверхность раздела между ними называется теплопередачей.

   ТЕПЛООБМÉННИК, аппарат для передачи теплоты от среды с более высокой температурой (теплоноситель) к среде с более низкой температурой (нагреваемое тело). Теплообменники делятся на рекуператоры, регенераторы и смесительные теплообменники. Существуют также теплообменники, в которых нагрев (или охлаждение) теплоносителя осуществляется за счёт внутреннего источника теплоты (или холода). К подобным теплообменникам относятся ядерные реакторы, электрические холодильники, электронагреватели и т. д.
   Регенератор – неподвижный или вращающийся теплообменный аппарат, в котором передача теплоты осуществляется путём поочерёдного соприкосновения горячего и холодного теплоносителей с одними и теми же поверхностями аппарата. Во время соприкосновения с горячим теплоносителем стенки регенератора нагреваются, с холодным – охлаждаются, нагревая его. Чаще всего регенератор – камера, заполненная специальной кирпичной насадкой. Такие регенераторы применяются в конструкциях доменных и мартеновских печей для производства стали из чугуна и стального лома.
   Рекуператор – теплообменник поверхностного типа для использования теплоты отходящих газов, в котором теплота от горячего теплоносителя передаётся холодному непрерывно через разделяющие их твёрдые стенки. Рекуператоры широко применяются в котельных агрегатах для получения пара (процесс основан на теплообмене между продуктами сгорания органического топлива и водой), в качестве пароперегревателей экономайзеров (теплообменников для предварительного подогрева подаваемой в паровой котёл воды – за счёт теплоты отходящих газов), воздухоподогревателей и конденсаторов.
   В смесительных аппаратах теплота передаётся в процессе смешения нагревающего и нагреваемого (или охлаждающего и охлаждаемого) веществ, напр. в башенных охладителях – градирнях тепловых электростанций.

   ТЕПЛОТÉХНИКА, отрасль техники, занимающаяся получением и использованием теплоты в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и в быту. Основным источником теплоты, используемой человеком, является природное органическое топливо, выделяющее теплоту при сжигании. Различают твёрдое, жидкое и газообразное топливо. Наиболее распространённые виды твёрдого топлива – угли (каменные и бурые, антрациты), горючие сланцы, торф. Природное жидкое топливо – нефть, однако непосредственно нефть редко используется для получения теплоты. На нефтеперерабатывающих предприятиях из неё вырабатывают бензин – горючее для автомобильных и поршневых авиационных двигателей; керосин – для реактивной авиации и для некоторых поршневых двигателей; различные типы дизельного топлива и мазуты, применяемые в основном на тепловых электростанциях. Газообразное топливо – природный газ, состоящий из метана и других углеводородов. Топливом в сравнительно небольших масштабах служит также древесина (дрова и древесные отходы). С сер. 20 в. разрабатываются методы сжигания промышленных и бытовых отходов с целью их уничтожения и одновременного получения теплоты.
   Для сжигания топлива служат различные технические устройства: топки, печи, камеры сгорания. В топках и печах топливо сжигается при давлении, близком к атмосферному, а окислителем обычно служит воздух. В камерах сгорания давление может быть выше атмосферного, а окислителем могут служить воздух с повышенным содержанием кислорода (обогащённый воздух), кислород и т. д. При сгорании топлива его химическая энергия переходит во внутреннюю энергию продуктов сгорания, в результате чего эти продукты нагреваются. Уголь обычно сжигают в топках. При относительно малых количествах необходимого топлива используют слоевые топки, где уголь в виде кусков сжигают на колосниковой решётке, сквозь которую продувается воздух. Для сжигания значительных количеств угля (нескольких сотен тонн в час) применяют камерные топки. В них уголь, предварительно превращённый в порошок с размером частиц 50—300 мкм, подаётся в смеси с воздухом через пылеугольные горелки. Мазутные и газовые топки аналогичны пылеугольным и отличаются конструкцией горелок или форсунок.
   Наряду с органическим топливом с сер. 20 в. для получения теплоты используется ядерное горючее. Основным видом ядерного горючего является изотоп урана 235 U. При делении 235 U выделяется в основном кинетическая энергия осколков деления ядер и нейтронов. В ядерном реакторе эта энергия превращается в теплоту, отбираемую теплоносителем. В подавляющем большинстве реакторов цепная ядерная реакция поддерживается за счёт тепловых нейтронов. Получают распространение реакторы на быстрых нейтронах, или реакторы-размножители, в которых в качестве ядерного топлива может использоваться 238 U и торий 232 Th, которые, кроме теплоты, производят ещё и новое ядерное горючее 239 Pu и 233 U. Теплоносителями в реакторах на тепловых нейтронах обычно служат вода, тяжёлая вода, углекислота; в реакторах на быстрых нейтронах – жидкий натрий, инертные газы и т. д.
   Мощным источником теплоты является Солнце, посылающее на Землю поток энергии мощностью в 1.8x1017 Вт. Однако плотность солнечной энергии на поверхности Земли мала и составляет ок. 1 кВт/мІ. В ряде районов солнечная энергия применяется для опреснения воды, нагревания воды для сельского хозяйства (парники, теплицы) и бытовых нужд, а в ряде случаев – для производства электроэнергии. Полученная различными способами теплота может либо непосредственно потребляться каким-либо технологическим процессом (теплоиспользование), либо перерабатываться в другие виды энергии (теплоэнергетика).
   Цели и методы теплоиспользования многообразны. Широко применяется нагрев в металлургии. Напр., чугун из железной руды получают в доменной печи, в которой восстановление окиси железа углеродом происходит при температуре ок. 1500 °C. Сталь из чугуна вырабатывается в мартеновских печах при температуре ок. 1600 °C, которая поддерживается в основном в результате сжигания жидкого или газообразного органического топлива. В литейном производстве теплота, необходимая для поддержания требуемой температуры в печи, генерируется либо в результате сжигания в печи топлива (чаще всего газа или мазута), либо за счёт электроэнергии. Нагрев осуществляется в большинстве процессов химической технологии, пищевой промышленности и пр. Подвод или отвод теплоты осуществляется в теплообменниках, автоклавах, сушильных установках, выпарных устройствах, дистилляторах и т. д. Значительная доля получаемой теплоты в холодное время года идёт на бытовое потребление, т. е. на компенсацию потерь теплоты через стены зданий, потерь, связанных с вентиляцией помещений и пр. В большинстве городов России используется отопление от ТЭЦ и от центральных котельных. Для получения механической работы за счёт теплоты применяют тепловые двигатели – основные энергетические агрегаты заводских, транспортных и других теплосиловых установок.

   ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРÁЛЬ (ТЭЦ), тепловая электростанция, которая наряду с электроэнергией выдаёт потребителю тепло в виде пара и(или) горячей воды. Комбинированная выработка электрической и тепловой энергии на ТЭЦ более экономична по сравнению с раздельной выработкой электроэнергии на электростанциях и получением пара и горячей воды в котельных. ТЭЦ позволяет организовать централизованное теплоснабжение потребителей. Различают ТЭЦ промышленного типа – для снабжения теплом промышленных предприятий и отопительного – для снабжения теплом и горячей водой жилых зданий. Отопительные ТЭЦ строятся вблизи населённых пунктов, поэтому на них чаще, чем на ТЭС, используют мазут и природный газ, менее загрязняющие окружающую среду, чем уголь. Кроме того, для защиты атмосферы от выброса вредных продуктов сгорания сооружают золоулавливатели, а также дымовые трубы высотой 200–250 м для рассеивания в атмосфере твёрдых частиц, оксидов азота и серы. На ТЭЦ применяют в основном турбоагрегаты с паровыми теплофикационными турбинами. Отпуск тепла может осуществляться как по открытой схеме, когда пар непосредственно после выхода из турбины направляется потребителю, так и по закрытой, когда отработавший пар используется для подогрева теплоносителя (воды) в теплообменниках на ТЭЦ, а к потребителю поступает теплоноситель.
   Наибольшее распространение ТЭЦ получили в России и некоторых странах СНГ. Первые тепловые сети (теплопроводы) были проложены от обычных электростанций в Ленинграде и Москве в 1924—28 гг. С нач. 30-х гг. началось проектирование и строительство ТЭЦ мощностью 100–200 МВт, изначально предназначенных для выработки как электрической, так и тепловой энергии. К кон. 20 в. в России доля электроэнергии, вырабатываемой по теплофикационному циклу, достигла 22 % от общего количества электроэнергии, вырабатываемой всеми электростанциями страны. Комбинированная выработка электрической и тепловой энергии с утилизацией отработавшего пара на ТЭЦ позволяет значительно снизить себестоимость и удельный расход топлива на 1 кВт•ч электроэнергии и повысить кпд электростанции. В качестве ТЭЦ могут работать также парогазовые электростанции (с паро – и газотурбинными агрегатами) и атомные электростанции (АТЭЦ).

   ТЕПЛОЭНЕРГÉТИКА, отрасль энергетики, вырабатывающая теплоту и преобразующая её в другие виды энергии. Основой теплоэнергетики являются тепловые электростанции (ТЭС), использующие органическое топливо (преимущественно уголь, газ). Напр., в России они вырабатывают 66.5 % всей электроэнергии (583 из 878 млрд. кВт•ч в 2000 г.), их установленная мощность (147 млн. кВт) составляла в 2000 г. 69 % от мощности всех электростанций по стране. Кроме того, в 2000 г. ими отпущено потребителям 661 млн. Гкал тепла. По прогнозам специалистов, в ближайшие 20–30 лет ТЭС останутся основными производителями электроэнергии, несмотря на то что их доля несколько уменьшится за счёт увеличения мощности атомных электростанций (АЭС).
   Подавляющая часть ТЭС (~ 80 %) вырабатывает электроэнергию с помощью паротурбинных установок, состоящих из котлоагрегата, паровой турбины и электрогенератора. В крупных населённых пунктах чаще всего строят теплофикационные электростанции или теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), снабжающие потребителей не только электроэнергией, но и теплом, а вблизи мест с дешёвым топливом – конденсационные электростанции (КЭС), предназначенные для выработки только электроэнергии. К тепловым электростанциям можно отнести также АЭС, большинство из них работают по паротурбинному циклу и отличаются от тепловых наличием ядерного реактора вместо котлоагрегата. Газотурбинные электростанции, генераторы которых приводятся в действие газовыми турбинами, и парогазотурбинные установки, представляющие собой комбинацию газо – и паротурбинных установок, также являются тепловыми электростанциями. К теплосиловым электроэнергетическим установкам относятся и дизельные электростанции с приводом электрогенератора от дизеля. Теплосиловые установки – тепловые двигатели – широко используют и на транспортных средствах: на автомобилях – двигатели внутреннего сгорания (карбюраторные и дизельные); на железнодорожном транспорте – паровые машины (паровозы), дизели (тепловозы), газотурбинные установки (газотурбовозы) и т. п.; в судовой энергетике – от двигателей внутреннего сгорания мощностью несколько киловатт до ядерных силовых установок мощностью в десятки и сотни мегаватт. Теплоэнергетика также решает вопросы создания и использования устройств прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. К таким устройствам относятся магнитогидродинамический генератор, солнечные батареи, термоэмиссионный преобразователь энергии и др.

   ТЕРМИНÁЛ в вычислительной технике, абонентский пульт, оконечное устройство в составе вычислительной сети, предназначенное для ввода информации в сеть и вывода информации из неё при взаимодействии человека с сетью или персональным компьютером. Терминал соединён с компьютером или сетью каналами передачи данных. Часто пользователи (абоненты) находятся от компьютеров сети на значительном расстоянии, напр. в пределах одного здания, и связаны с ними каналами передачи информации. Различают терминалы активные, или интеллектуальные (содержащие средства для переработки информации, напр. персональные компьютеры), и пассивные (не перерабатывающие информацию, а только содержащие средства для её получения, напр. телетайп, печатающая машинка, дисплей).

   ТЕРМИ́ЧЕСКАЯ ОБРАБÓТКА МЕТÁЛЛОВ, процесс обработки изделий из металлов и сплавов путём теплового воздействия для целенаправленного изменения их структуры и свойств. Термическая обработка металлов подразделяется на собственно термическую, заключающуюся только в тепловом воздействии на металл, химико-термическую, сочетающую тепловое и химическое воздействие, и термомеханическую, сочетающую тепловое воздействие и пластическую деформацию. Собственно термическая обработка включает отжиг, закалку, старение металлов и отпуск металлов.
   В эпоху неолита при применении холодной ковки самородной меди первобытный человек столкнулся с явлением наклёпа, затрудняющим изготовление изделий с тонкими лезвиями и острыми наконечниками. Для восстановления пластичности необходимо было нагревать холоднокованую медь в очаге. Наиболее ранние свидетельства о применении смягчающего отжига наклёпанного металла относятся к 6-му тыс. до н. э. Отжиг стал первой операцией термической обработки металлов. Для горячей ковки изделий из железа, полученного с использованием сыродутного процесса, кузнец нагревал заготовку в горне, в пламени древесного угля. При этом железо науглероживалось, т. е. происходила цементация – одна из разновидностей химико-термической обработки. При охлаждении кованого изделия из науглероженного железа в воде резко повышалась его твёрдость и улучшались эксплуатационные характеристики. Закалка в воде высокооловянной, свинцовой бронзы и науглероженного железа широко применялась уже во 2-м тыс. до н. э. Цементацию железа в древесном угле или органическом веществе, закалку и отпуск стали повсеместно применяли в эпоху Древнего мира и в Средневековье. До сер. 19 в. знания человека о термической обработке металлов представляли собой совокупность рецептов, выработанных на основе многовекового опыта. Потребности развития техники, и в первую очередь производства пушек, обусловили превращение термической обработки металлов из искусства в науку.
   В 1860-х гг. российский учёный Д. К. Чернов, изучая под микроскопом протравленные шлифы из орудийных стволов и наблюдая строение изломов в месте разрыва, сделал вывод, что сталь тем прочнее, чем мельче её структура. В 1868 г. Чернов открыл внутренние структурные превращения в охлаждающейся стали, происходящие при определённых температурах, которые он назвал критическими точками а и b. Если сталь нагревать до температуры ниже точки а, то её невозможно закалить, а для получения мелкозернистой структуры сталь следует нагревать до температуры выше точки b. Открытие Чернова позволило научно обоснованно выбирать режим термической обработки стали для получения необходимых свойств стальных изделий. В 1906 г. немецкий инженер А. Вильм на изобретённом им дуралюмине открыл эффект искусственного старения металлов после закалки – важнейший способ упрочения сплавов (алюминиевых, медных, никелевых, железных и др.). В 1930-е гг. была разработана технология термомеханической обработки стареющих медных сплавов, а в 1950-е гг. – термомеханической обработки сталей, позволившая значительно повысить прочность изделий.

   ТЕРМИ́ЧЕСКАЯ ПЕЧЬ, промышленная печь для проведения различных операций термической или химико-термической обработки металлических изделий. Подразделяются по методу работы на периодические и непрерывные. Для термической обработки проката из чёрных и цветных металлов в металлургической промышленности, как правило, применяют непрерывные термические печи разнообразной конструкции: с роликовым подом, протяжные, конвейерные. В машиностроительной промышленности при индивидуальном или мелкосерийном производстве применяют периодические термические печи, из которых наиболее распространены печи с выкатным подом, ямные и индукционные.

   ТЕРМÓМЕТР, прибор для измерения температуры. Действие термометров основано на изменении с повышением или понижением температуры каких-либо физических свойств веществ, применяемых в термометрах, напр. объёма жидкостей и газов (жидкостные, газовые, манометрические термометры), электрического сопротивления металлов (термометр сопротивления) или термоэлектродвижущей силы термопары, а также на изменении излучения (радиационные и оптические пирометры). Действие жидкостных термометров основано на термическом расширении жидкости. В зависимости от диапазона измеряемых температур жидкостные термометры заполняют этиловым спиртом (от –80 до +80 °C), ртутью (от –35 до +750 °C) и другими жидкостями (пентан, толуол и т. д.), напр. комнатный спиртовой термометр, медицинский ртутный термометр и др.

Комнатный жидкостный термометр с наружной шкалой

Действие газового термометра основано на зависимости давления или объёма газа от температуры. Заполненный гелием, азотом или водородом баллон, соединённый при помощи капилляра с манометром, помещают в среду, температуру которой измеряют. По измеренному объёму или давлению газа, используя его уравнение состояния, определяют температуру окружающей его среды. Действие термометра сопротивления основано на изменении электрического сопротивления металлов и полупроводников с температурой.

   Схема устройства газового термометра:
   1 – резервуар, заполненный газом; 2 – соединительный капилляр; 3 – манометр

   ТЕРМОМЕХАНИ́ЧЕСКАЯ ОБРАБÓТКА МЕТÁЛЛОВ, совокупность операций деформации, нагрева и охлаждения, применяемых в различной последовательности, в результате которых формируется окончательная структура металла или сплава, обеспечивающая необходимые потребительские свойства и качественные характеристики изделий.

   ТЕРМОРЕЗИ́СТОР (термистор), полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление которого существенно убывает или возрастает с ростом температуры. Используется в измерителях мощности, устройствах для измерения и регулирования температуры и др. Для терморезистора характерны простота устройства, способность работать в различных климатических условиях при значительных механических нагрузках. Основные параметры терморезисторов: номинальное сопротивление, диапазон рабочих температур и температурный коэффициент сопротивления, определяемый как относительное увеличение сопротивления (в %) при изменении температуры на 1 К. Различают терморезисторы с отрицательным (от –2 до –20 % К) и положительным температурным коэффициентом сопротивления (до 50 % К). Терморезисторы изготовляют в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок или тонких пластинок. Их размеры от 1—10 мкм до 1–2 см.

   ТЕРМОЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ ГЕНЕРÁТОР (ТЭГ), термоэлектрогенератор, устройство для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Принцип действия ТЭГ основан на том, что в замкнутой электрической цепи, состоящей из разнородных проводников (полупроводников), возникает электродвижущая сила (термоЭДС), если место их контакта и свободные концы будут иметь разную температуру. В состав ТЭГ входят термобатареи, набранные из разнородных полупроводников, соединённых последовательно или параллельно, и теплообменники горячих и холодных спаев термобатарей. ТЭГ подразделяются: по интервалу рабочих температур – на низко-, средне – и высокотемпературные (диапазоны температур 20—300.300–600.600—1000 о С); по области применения – на космические, морские, наземные и т. д.; по типу источника тепла – на изотопные, солнечные, газовые и т. д. ТЭГ обладают рядом преимуществ перед традиционными электромашинными генераторами электрического тока отсутствием движущихся частей, высокой надёжностью, простотой обслуживания. ТЭГ применяются для энергоснабжения удалённых и труднодоступных потребителей электроэнергии – автоматических маяков, навигационных буев, метеорологических станций, радиоретрансляторов, космических аппаратов, станций антикоррозионной защиты газо – и нефтепроводов и т. п. К недостаткам ТЭГ относятся низкий кпд и относительно высокая стоимость. Кпд лучших ТЭГ составляет ок. 15 %, мощность – несколько сотен киловатт.

   ТЕРМОЭЛЕМÉНТ, электрическая цепь, составленная из двух или нескольких чередующихся проводников или полупроводников; если места соединений проводников поддерживать при разных температурах, то на концах цепи возникает ЭДС, а при замыкании цепи в ней протекает электрический ток (эффект Зеебека); и наоборот – при пропускании по цепи электрического тока одни её контакты будут нагреваться, а другие – охлаждаться (эффект Пельтье).
   Термоэлементы применяют преимущественно как тепловые измерительные преобразователи для измерения температуры либо других физических величин, измерение которых можно свести к температурным измерениям (напр., силы переменного электрического тока, скорости потока жидкости или газа, потока лучистой энергии и т. п.). Такие термоэлементы обычно состоят из двух проводников и называются термопарами. Места спаев термопар являются чувствительными элементами таких преобразователей, свободные концы термопары подключают к гальванометру, шкала которого градуируется в единицах измеряемых величин. Полупроводниковые термоэлементы – основа термоэлектрических генераторов, преобразующих теплоту (выделяющуюся при сжигании топлива, в результате радиоактивного распада или в виде солнечной радиации) в электрическую энергию.
   Менее широко применяют термоэлементы в качестве источников тепла (выделяющегося на одних спаях проводников) или холода (на других спаях). Такие термоэлементы применяют в холодильниках, кондиционерах, термостатах и других подобных приборах.

   ТÉСЛА (tesla) Никола (1856–1943), изобретатель в области электротехники и радиотехники. Серб по происхождению. Жил и работал в США. Автор ок. 1000 изобретений, получил св. 800 патентов. Важнейшие из них – изобретения многофазных электрических машин (в т. ч. широко распространённого асинхронного электродвигателя) и системы передачи электроэнергии двухфазным переменным током (1888); создал первые образцы электромеханических генераторов высокой частоты и высокочастотный трансформатор (1890). В 1899 г. под руководством Теслы в штате Колорадо была сооружена радиостанция мощностью 200 кВт. После 1900 г. получил ещё ряд патентов на изобретения в различных областях техники: на электрический счётчик, частотомер, самоходные радиоуправляемые механизмы (напр., модель судна), названные им телеавтоматами; принцип действия устройства для радиообнаружения подводных лодок; усовершенствования в радиоаппаратуре, паровых машинах и др. Именем Н. Теслы названа единица магнитной индукции – Тесла.

   Н. Тесла

   ТÉСТЕР, то же, что электроизмерительный комбинированный прибор.

   ТÉХНИКА, совокупность средств для осуществления процессов производства и обслуживания непроизводственных процессов общества. Основное назначение техники – облегчить труд человека, повысить эффективность его усилий, расширить его возможности и знания, обеспечить рациональное использование природных ресурсов, освоение недр Земли, изучение Мирового океана, воздушного и космического пространства. Техника применяется при создании материальных и культурных ценностей, для получения, преобразования и передачи энергии и информации, для передвижения и связи, обслуживания быта, решения задач здравоохранения, управления обществом и обеспечения обороноспособности страны.
   Различают технику производственную и непроизводственную. Основная часть технических средств относится к производственной технике: машины, инструменты, аппаратура управления, производственные здания и сооружения, дороги, мосты, транспортные средства, аппаратура связи и т. д. Особое значение имеет энергетическая техника для получения и преобразования энергии. К техническим средствам непроизводственного назначения относятся коммунальные машины и бытовая техника, легковые автомобили, мотоциклы, велосипеды и пр., спортивная техника, технические средства обучения, культуры, здравоохранения и т. д. К непроизводственной технике также относятся средства, предназначенные для оснащения вооружённых сил страны (танки, авиация, артиллерия, боевые корабли, ракеты и ракетные установки и т. п.).
   Главными характеристиками технических средств являются их надёжность, производительность и экономичность эксплуатации. Надёжность техники определяется её способностью выполнять заданные функции без отказов в течение установленного срока службы. Производительность технических средств определяется количеством изготовленной продукции или объёмом выполненной работы в единицу времени. Экономичность эксплуатации техники определяется количеством потребляемого сырья, материалов, топлива и энергии, а также стоимостью вспомогательных устройств, необходимых для создания нормальных условий использования основных технических средств.
   История развития техники от каменного топора до автоматических межпланетных станций и роботов с искусственным интеллектом, от примитивной запруды до гигантов гидроэнергетики неразрывно связана с развитием человеческого общества. Усовершенствование орудий труда, изобретение новых машин и приспособлений, освоение новых приёмов в обращении с ними способствуют повышению производительности труда, накоплению материальных и культурных ценностей. Знания и опыт, получаемые человечеством в процессе общественного и экономического развития, материализуются в технике, стимулируя новые открытия и изобретения. Характерная особенность технического прогресса – непрерывно ускоряющиеся темпы совершенствования и обновления технических средств. От чисто ручного труда с ограниченным использованием мускульной силы животных до первых гидравлических устройств вроде архимедова винта и водяных колёс прошли десятки тысяч лет; интервал времени от начала целенаправленного использования энергии водного потока до появления паровой машины исчисляется несколькими тысячелетиями; немногим более ста лет потребовалось, чтобы на смену паровым двигателям пришли электрические машины, двигатели внутреннего сгорания, ракетные двигатели. Эволюция источников механической энергии обусловила темпы развития технических средств. В свою очередь совершенствование техники создавало условия для проведения научных исследований, освоения новых энергетических ресурсов, разработки новых материалов и технологий.
   Одна из особенностей современной техники – стремительное проникновение новых технологий во многие сферы человеческой деятельности. Примерами являются лазерная техника, электроника, вычислительная техника, композиционные материалы, электроэнергетика, ядерная техника и многие другие. Другая важная особенность современной техники – повышенные требования к уровню образованности обслуживающего персонала. Во многих случаях работа на современном компьютеризованном оборудовании требует специального среднего и высшего образования. Механизированные и автоматизированные технические средства освобождают человека от тяжёлого физического труда, но эффективность их использования во многом зависит от уровня знаний работника. Третья особенность современной техники – высокая ответственность работников, обслуживающих современные промышленные, энергетические комплексы, транспортные системы и компьютерные сети, за принимаемые ими решения. Неверные действия токаря могут привести к поломке станка. Ошибка оператора атомной электростанции может стать причиной глобальной катастрофы. С сер. 80-х гг. 20 в. в научно-технической и публицистической литературе всё чаще термин «техника» заменяется словом «технология», что подчёркивает неразрывную связь этих понятий, их неразделимость.
   Нередко термин «техника» употребляют применительно к характеристике навыков и приёмов, используемых в каком-либо деле, спорте или искусстве, напр. техника управления автомобилем, техника делопроизводства, техника танца, техника метания копья и т. д.

   ТÉХНИКА БЕЗОПÁСНОСТИ, система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. К организационным мероприятиям относятся инструктаж и обучение работающих безопасным и безвредным методам и приёмам работы, обучение пользованию защитными средствами, благоприятное распределение времени для труда и отдыха при выполнении тяжёлых работ и работ во вредных условиях. Средства технической безопасности призваны обеспечить такие условия труда, которые исключают или снижают до минимума возможность получения работником травмы и возникновения аварии на производстве. К таким средствам относятся конструктивная защита (разработка конструкций машин, механизмов с учётом психических, анатомических и физиологических данных человека), различные ограждения, блокировки, предохранительные клапаны паровых котлов, конечные выключатели подъёмно-транспортных машин, автоматические выключатели в электрических сетях и т. п. При выполнении опасных и вредных работ применяется дистанционное управление, в т. ч. при помощи роботов. Одно из эффективных средств защиты – предупреждающая автоматическая сигнализация, срабатывающая, напр., при повышении температуры, уровня радиации или давления, при выделении вредных веществ, превышении допустимой скорости движения или частоты вращения и др. Требования по безопасности труда регламентируются государственными стандартами и защищаются законами по охране труда и здоровья граждан.

   ТЕХНИ́ЧЕСКАЯ ДИАГНÓСТИКА, один из способов проверки состояния и работоспособности технического изделия с целью выявления в нём скрытых и явных дефектов, неисправных узлов и элементов, отклонений от заданных условий и режима работы. Является одним из действенных средств обеспечения надёжности. Методы и приёмы технической диагностики подобны методам медицинской диагностики. Осуществляется вначале внешним осмотром изделия для выявления механических повреждений (царапин, вмятин, сколов, отверстий), нарушений тепло – и электроизоляции и антикоррозионного покрытия под воздействием света, влаги, тепла. Затем работоспособность изделия проверяют при помощи специальных датчиков и измерительных приборов, позволяющих установить соответствие или расхождение значений параметров действующего объекта с теми, что заданы в технических условиях. Проверка осуществляется как в обычных, так и в специально создаваемых условиях, близких к экстремальным для данных изделий.
   По результатам диагностических исследований определяют надёжность данного изделия, его работоспособность и вероятность безотказной работы в течение определённого промежутка времени. В случае неисправности изделие ремонтируют (или заменяют отдельные узлы на новые) и настраивают на нужный режим работы. Диагностика сложных машин и устройств (напр., авиационных двигателей, автомобилей, прецизионных станков) осуществляется на диагностических стендах, специально оборудованных для комплексной всесторонней проверки исследуемого объекта. Компьютеризованное диагностическое оборудование позволяет за считанные минуты получить полную информацию не только о состоянии и работоспособности объекта, но также о всех дефектах (явных и скрытых) и способах их устранения. Техническая диагностика не только выявляет имеющиеся у объекта неисправности, но и прогнозирует появление отказов в будущем. Это особенно важно для объектов, от исправности которых зависят здоровье и жизнь многих людей.

   ТЕХНОЛÓГИЯ, совокупность приёмов и способов получения и преобразования материалов, энергии и информации в промышленном производстве, энергетике, строительстве, сельском хозяйстве, на транспорте. Технологические процессы основаны на преобразованиях вещества, материалов и изделий в результате механического, физического или химического воздействия на них (давление, деформации, электрический ток, нагревание и охлаждение, трение, взрыв, химические реакции, ядерный распад, радиоактивное излучение и т. п.). Технологические операции выполняются при помощи технических средств (приспособлений, приборов, устройств, инструментов, машин, установок, систем). В зависимости от используемых технических средств различают технологии ручные, машинные, электронные, химические, лазерные и т. д. Понятие «технология» часто отождествляют с понятием «техника» и «производство». Напр., говоря о безлюдной технологии, обычно понимают промышленное производство с высокой степенью автоматизации, в котором все технологические (производственные) процессы осуществляются без непосредственного участия человека под управлением и контролем автоматов. Малоотходная технология ассоциируется с производством, которое обеспечивает переработку исходного сырья и материалов практически без остатка. Высокие технологии подразумевают использование технических средств, основанных на последних достижениях физики, химии, математики и обеспечивающих получение продукции с наилучшими эксплуатационными показателями и рекордными для современной техники точностью, экономичностью и надёжностью.

   ТИРАТРÓН, трёхэлектродный газоразрядный прибор с управляемым моментом возникновения (зажигания) дугового либо тлеющего разряда в среде заполняющего прибор газа. Изобретён американским учёным А. Халлом в 1929 г. Выпускаются тиратроны в стеклянном, металлостеклянном и металлокерамическом исполнении. В зависимости от вида газового разряда имеет накаливаемый или холодный катод, анод и управляющую сетку, с помощью которой можно регулировать момент зажигания разряда. При подаче на сетку положительного напряжения между нею и катодом возникает разряд, который ускоряет формирование основного разряда между катодом и анодом, вследствие чего резко возрастает анодный ток. После зажигания тиратрона сетка теряет способность влиять на анодный ток, и погасить тиратрон можно, только снизив анодное напряжение до величины, меньшей потенциала ионизации газа. Тиратроны дугового разряда используются гл. обр. в импульсном режиме работы: создают импульсы тока (длительностью 10–9 —10–5 с) с амплитудой от нескольких ампер до 10 кА. Применяются, напр., в передатчиках радиолокационных станций, в линейных ускорителях заряженных частиц, для накачки импульсных лазеров. Тиратроны тлеющего разряда используются преимущественно в качестве световых индикаторов (при разряде возникает свечение заполняющего баллон газа) и в качестве составных элементов матричных индикаторных панелей, информационных экранов коллективного пользования. Яркость свечения таких тиратронов достигает 150 кд/мІ.

   ТИРИ́СТОР, полупроводниковый прибор на монокристалле с многослойной структурой (типа p – n – p – n) с тремя или более электронно-дырочными переходами; обладает свойствами управляемого электрического вентиля. Обычно тиристор имеет три вывода: два из них (катод и анод) контактируют с крайними областями монокристалла, а третий (управляющий) электрод – с одной из промежуточных областей. Такой управляемый тиристор называют триодным или тринистором, в отличие от неуправляемого, имеющего два вывода (катод и анод) и называемого динистором.

   Схематическое изображение тиристора

   Тринистор представляет собой пластинку кремниевого полупроводника с четырьмя чередующимися слоями различной электропроводности, образующими три p – n- перехода. Крайний слой пластинки с дырочной электропроводностью р – типа служит анодом, а другой крайний, имеющий электронную проводимость n – типа, служит катодом. При подаче на управляющий электрод кратковременного импульса напряжения тринистор открывается, и через него может пройти ток от источника питания (электрической сети) к нагрузке (напр., к электродвигателю). Для приведения тринистора в закрытое, непроводящее состояние размыкают электрическую цепь, в которую он включён.
   В зависимости от назначения и принципа действия тиристоры делятся на запираемые (включаемые по цепи управляющего электрода), быстродействующие, импульсные, фототиристоры и др. Выпускаются на токи от 1 мА до 10 кА и напряжения от нескольких вольт до нескольких киловольт. Тиристоры компактны, надёжны, имеют большой срок службы, малую инерционность. Применяются в силовых устройствах преобразовательной техники, тиристорном электроприводе, генераторах мощных импульсов, в линиях передачи электроэнергии постоянного тока и в системах автоматического управления. Тиристоры в основном вытеснили электромагнитные реле с механически замыкаемыми контактами, электровакуумные, газоразрядные и ртутные вентили. Основные конструкции тиристоров – штыревая и таблеточная.

Внешний вид тиристора штыревой конструкции

ТИТÁН, ti, серебристо-серый прочный и пластичный металл, химический элемент IV группы периодической системы, ат. н. 22, ат. масса 47.88. По виду похож на сталь; плотность 4500 кг/мі, температура плавления 1671 °C. По распространённости в природе занимает 10-е место, в свободном виде не встречается. Химически исключительно стоек благодаря образованию на поверхности защитной оксидно-нитридной плёнки. Чистый титан обладает очень высокой пластичностью и сохраняет её при высокой температуре; его можно ковать в холодном состоянии, прокатывать в листы, фольгу, ленту и проволоку. Он намного твёрже Al, Cu и Fe. Лёгкие титановые сплавы с добавками Al, Mo, V, Cr, Mn, Sn, Fe и др. отличаются очень высокой прочностью; по стойкости к коррозии в агрессивных средах и морской воде превосходят другие металлические материалы. Сплавы на основе титана применяют как конструкционные материалы в авиа – и ракетостроении (при сверхнизких температурах металл упрочняется), судостроении, химической промышленности (трубопроводы, реакторы, насосы), а также для изготовления режущих инструментов. Сплав титана с никелем (нитинол) обладает удивительным свойством после деформации принимать свою прежнюю форму.

   Сплавы на основе титана использованы в покрытии куполов храма Христа Спасителя в Москве

   ТКАНЬ ТЕКСТИ́ЛЬНАЯ, изделие, образованное в процессе ткачества переплетением взаимно перпендикулярных нитей – продольных (осно́вных) и поперечных (уто́чных). Текстильные ткани вырабатывают почти из всех видов волокон природных и текстильных нитей. Имеют толщину 0.1–5 мм, ширину до 1.5 м (иногда до 12 м), различную длину. Подразделяются на хлопчатобумажные, льняные, шерстяные, шёлковые и др. К шёлковым относят текстильные ткани из волокон химических и натурального шёлка. Выделяют текстильные ткани однородные, состоящие из одного типа волокон, смешанные – из нитей, полученных из нескольких видов волокон, неоднородные – с чередованием различных нитей. Текстильные ткани, снятые с ткацких станков, называются суровыми. До поступления к потребителю ткани, как правило, отбеливаются, красятся, подвергаются различным видам отделок. Ткани, окрашенные в один цвет, называются гладкокрашеными; имеющие на лицевой стороне печатный узор – набивными. По назначению текстильные ткани подразделяются на бытовые (одёжные, декоративные, влаговпитывающие) и технические (используются для изготовления деталей машин, различных технических изделий и пр.).

   ТКÁЧЕСТВО, изготовление ткани на ткацком станке. В широком смысле слова под ткачеством понимают совокупность процессов, составляющих ткацкое производство. Ткацкое производство включает подготовительные операции (создание паковок нитей основы и уткá), изготовление ткани на ткацких станках и заключительную обработку суровой ткани перед отделкой и выпуском (чистка, стрижка и т. п.).
   Ткачество возникло в эпоху неолита. Ручной ткацкий станок появился за 5–6 тыс. лет до н. э. При раскопке древнеегипетских гробниц были обнаружены кусочки тканей, сделанных из льна. Причём пряжа была такой тонкой, что нить длиной 240 м весила всего 1 г. Механический ткацкий станок был изобретён в Великобритании Э. Картрайтом в кон. 18 в.

   ТОКОПРИЁМНИК, устройство, посредством которого электровоз или моторный вагон получают электрический ток из контактной сети во время движения. На электровозах и моторных вагонах электропоездов токоприёмник устанавливают на крыше, съём тока осуществляется с воздушного контактного провода. Токоприёмник состоит из двух подвижных рам, на верхней раме крепится полоз с контактными вставками (угольные или металлокерамические пластины), которые скользят по контактному проводу.

   Токоприёмник электровоза:
   1 – нижняя подвижная рама; 2 – шарнирное соединение нижней и верхней рам; 3 – верхняя подвижная рама; 4 – полоз
   В вагонах метро токоприёмник располагается на уровне оси колёсной пары. Съём тока с контактного рельса осуществляется посредством массивной медной пластины (т. н. башмак), которая во время движения поезда скользит по контактному рельсу.

   Рельсовый токоприёмник вагонов метро:
   1 – башмак; 2 – болт; 3 – держатель; 4 – кронштейны; 5 – пружина; 6 – шунты; 7 – контактный палец; 8 – угольник

   ТОЛЬ, см. в ст. Битумные материалы.

   ТОМÓГРАФ, прибор неразрушающего послойного исследования (томографии) внутренней структуры объекта посредством многократного его просвечивания в различных пересекающихся направлениях (т. н. сканирующее просвечивание). По виду просвечивающего излучения различают электромагнитную томографию (напр., рентгеновскую, гамма-томографию и магнитную или ядерно-магнитно-резонансную), пучковую томографию (напр., протонную), а также ультразвуковую и др. С помощью томографии получают изображения слоёв толщиной до 2 мм. Обработка сигналов осуществляется на компьютере. Наиболее разработана рентгеновская томография, появившаяся в кон. 1960-х гг. (остальные виды позднее).
   Томография используется в медицинской диагностике, геофизике, промышленной интроскопии и т. д. В медицине благодаря высокой точности и относительной безвредности получила применение также ядерно-магнитно-резонансная томография, использующая диапазон сверхвысоких частот. Рентгеновские лучи имеют высокую проникающую способность, однако ослабляются, проходя через вещество. Их энергия уменьшается тем сильнее, чем плотнее встречающийся на их пути материал. На этих свойствах основана рентгенодиагностика – исследование внутренних органов с помощью рентгеновского аппарата. Основными частями рентгеновского томографа являются источник рентгеновского излучения, детекторы с фотоэлектронными умножителями и специализированный компьютер. В процессе исследования излучающая рентгеновская трубка совершает оборот вокруг исследуемого объекта. Наличие участков различной плотности на пути пучка излучения вызывает изменение его интенсивности и, следовательно, сигнала детектора. С помощью обработки этих сигналов на компьютере получают распределение плотностей в исследуемом слое объекта. Однако рентгеновское излучение оказывает неблагоприятное воздействие на организм. Поэтому всё шире применяют другие виды томографии, напр. ультразвуковую. Исследование органов и тканей с помощью ультразвука – механических колебаний высокой частоты (от 2 до 20 МГц) безопасно. Датчик ультразвука состоит из нескольких пьезоэлектрических элементов, которые превращают акустические и механические колебания в электрические сигналы и обратно. Датчик прикладывают к поверхности кожи, на которую наносится слой геля, обеспечивающий хороший акустический контакт. На датчик подаётся электрический сигнал, который преобразуется им в механические колебания. Они распространяются в глубь тканей. На границах между тканями волны преломляются и отражаются. Они создают эхосигнал, возвращающийся к датчику. В датчике эхосигналы вновь превращаются в электрические сигналы и формируют изображение внутренних органов больного на экране ультразвукового аппарата. Соединённый с компьютером, этот аппарат представляет собой ультразвуковой томограф. Компьютерный томограф используется для диагностики заболеваний внутренних органов, в частности головного мозга.

   ТОННÉЛЬ, подземное (подводное) сооружение (коридор) для прокладки транспортных или пешеходных путей и инженерных коммуникаций. По назначению различают тоннели транспортные, пешеходные, гидротехнические, коммунальные (канализационные, кабельные, коллекторные и др.), горнопромышленные и специальные (оборонного назначения, для проведения научных исследований). Из общего объёма построенных в мире тоннелей примерно 60 % составляют гидротехнические и коммунальные и 40 % – транспортные.
   Первым тоннелем считается тоннель под рекой Евфрат, построенный по приказу царицы Семирамиды в Вавилоне в 2180 г. до н. э. Его длина с подъездными спусками достигала 800–900 м. В Древней Греции и Риме сооружались дорожные и водопроводные тоннели в скальных породах без дополнительного закрепления. После падения Рима строительство тоннелей практически прекратилось вплоть до 17 в., когда бурное развитие международной торговли открыло эру судоходных тоннелей. В середине 19 в. в связи с расширением сети железных дорог начали строить железнодорожные тоннели (первый – в Англии, длиной 1.19 км, в 1830 г.), а в нач. 20 в. – автодорожные. Первый тоннель метрополитена был проложен в Лондоне в 1863 г. С кон. 19 в. начали строить подводные тоннели.

   Тоннель под р. Мерси (г. Ливерпуль, Великобритания)

   Строительство тоннеля может вестись открытым (предварительное вскрытие котлована, метод «стена в грунте» и др.) или закрытым (горная или щитовая проходка) способом. Существуют и специальные технологии строительства тоннелей, напр. сооружение подводных тоннелей с помощью опускных секций. Важнейшим элементом конструкции тоннеля является обделка – несущая конструкция, возводимая в тоннеле для сохранения его размеров и формы и образующая его внутреннюю поверхность. Обделка воспринимает на себя давление грунта; бывает из монолитного бетона и железобетона, сборного железобетона, чугуна или стали. При проходке тоннеля в скальных грунтах применяют облегчённую обделку из одного-двух слоёв набрызг-бетона, усиленных анкерами. При щитовой проходке применяют сборную обделку из железобетонных или чугунных тюбингов. С развитием техники тоннелестроения увеличиваются длина и размеры поперечных сечений тоннелей; получают распространение многоярусные транспортные тоннели с площадью поперечного сечения 120–150 мІ и более. При проектировании тоннеля большое внимание уделяется гидроизоляции и устройству водоотводных устройств. Для нормального функционирования тоннеля необходима надёжная вентиляция. Особенно это актуально для протяжённых транспортных тоннелей, т. к. в случае аварии или пожара в тоннеле велика опасность гибели людей от отравления угарным газом и продуктами горения. Искусственная вентиляция в железнодорожных тоннелях устраивается при длине тоннеля более 1 км, в автодорожных – более 0.4 км. Транспортные тоннели в городах имеют ряд преимуществ перед путепроводами и эстакадами при решении транспортных проблем. Они не нарушают городской ландшафт, экологичны, пешеходы не мешают движению транспорта.

   ТÓПЛИВНЫЙ ЭЛЕМÉНТ, гальванический элемент, в котором электрическая энергия получается в результате реакции окисления-восстановления топлива и окислителя, непрерывно поступающих из специальных резервуаров к соответствующим электродам, между которыми находится электролит, обеспечивающий пространственное разделение процессов окисления и восстановления. Реакция идёт в присутствии катализатора (напр., платины, серебра). Идея создания топливного элемента была высказана в нач. 19 в. английским физиком У. Гровом, однако её реализация состоялась лишь в 60-х гг. 20 в. Практическое применение получили гл. обр. топливные элементы, в которых в качестве топлива и окислителя используют соответственно водород и кислород. Такие топливные элементы работают при невысоких температурах (до 100 °C), что обеспечивает им длительный (до нескольких тысяч часов) ресурс работы; их рабочее напряжение ок. 1 В. Используются в качестве автономных источников тока (напр., на космических аппаратах).

   Схема топливного элемента:
   1 и 2 – полости с реагентами; 3 – электроды; 4 – электролит; А – окислитель; В – топливо; АВ – продукты реакции; R – сопротивление нагрузки; I – электрический ток; Q – тепло, выделяющееся (поглощающееся) в результате реакции

   ТÓПЛИВО, горючие вещества, применяемые для получения при их сжигании тепловой энергии; основная составная часть – углерод. По происхождению топливо делится на природное (нефть, уголь, природный газ, горючие сланцы, торф, древесина) и искусственное (кокс, моторные топлива, генераторные газы и др.), по агрегатному состоянию – на твёрдое, жидкое и газообразное. Основная характеристика топлива – теплота сгорания. Для сопоставления тепловой ценности различных видов органического топлива принята единица – условное топливо. Теплота сгорания 1 кг твёрдого условного топлива (или 1 мі газообразного) 29.3 МДж (7000 ккал/кг). В связи с развитием техники термин «топливо» стал применяться в более широком смысле и распространился на все материалы, служащие источником энергии, напр. ракетное топливо, ядерное топливо.

   ТÓРМОЗ, механизм или устройство для уменьшения скорости движения или для полной остановки машины (механизма), а в подъёмно-транспортных машинах также для удержания груза в подвешенном состоянии. Тормоза подразделяют на колодочные, ленточные, дисковые, могут иметь механический (ручной), гидравлический, пневматический или электрический (электромагнитный, индукционный и др.) привод. Действие колодочных тормозов основано на прижатии тормозных колодок к поверхности колеса, вращающегося вала или специального тормозного барабана; применяются в автомобилях, железнодорожных вагонах, локомотивах и т. п. В ленточных тормозах вместо колодок используются гибкие ленты из особого фрикционного материала, охватывающие вал или барабан, что увеличивает силу трения, возрастающую с увеличением угла охвата; применяются в основном в подъёмно-транспортных машинах. В дисковых тормозах момент трения создаётся в результате прижатия дисков, укреплённых на вращающемся валу к неподвижным дискам; устанавливаются в механизмах транспортных машин, металлообрабатывающих станков. В механизмах подъёмно-транспортных машин (напр., в лебёдках, эскалаторах) применяют грузоупорные тормоза, в которых торможение происходит под действием нагрузки от транспортируемого груза (напр., тормоза с храповым механизмом). В электроприводах грузоподъёмных и транспортных машин, прокатных станов, роликовых конвейеров применяют т. н. электрическое торможение противотоком, которое осуществляется переключением обмоток питания исполнительного электродвигателя, в результате чего направление тягового усилия изменяется на обратное. На электрифицированном транспорте возможно применение электрического торможения другого типа, в т. ч. рекуперативного с возвратом электроэнергии в контактную сеть; реостатного, при котором энергия гасится в пуско-тормозных реостатах, при этом прекращается питание электродвигателя от контактной сети. Для регулирования движения транспортных средств применяют тормоз-замедлитель, действие которого основано на переключении двигателя в режим работы компрессора, когда в цилиндр двигателя поступает только воздух.

   ТОРПÉДА, управляемый самодвижущийся подводный снаряд сигарообразной формы с обычным или ядерным боевым зарядом. Предназначена для поражения надводных и подводных кораблей, разрушения причалов, доков и других гидротехнических сооружений. Торпеды известны с 1860-х гг. как самодвижущиеся мины. Состоят на вооружении надводных кораблей и подводных лодок (корабельные торпеды), а также противолодочных самолётов и вертолётов (авиационные торпеды). Размещение основных элементов торпеды: в головной части – взрывное устройство, аппаратура наведения; в средней – силовая установка; в хвостовой – движитель (гребные винты) с приводами управления. К хвостовой части авиационной торпеды крепится парашютная тормозная система, обеспечивающая плавное вхождение торпеды в воду. Для наведения торпеды на цель может применяться акустическая система самонаведения по шуму корабля (пассивная система) или по отражённым от него звуковым импульсам, посылаемым торпедой (активная система). Тип торпеды определяется её силовой установкой, которая может быть электрической, состоящей из аккумуляторных батарей и электродвигателей, и тепловой с поршневым, турбинным или реактивным двигателем, работающим на смеси горючего (керосин, спирт или др.) и окислителя (пары воды, кислород). Наиболее распространённые торпеды имеют калибр 324–534 мм, длину 2.5–8.0 м, массу 650—2000 кг, дальность хода до 20 км, скорость до 50 узлов (92.6 км/ч), глубину хода до 400 м.

   Торпеды:
   а – противокорабельная; б – противолодочная

   ТОРСИÓН (торсионный вал), гибкий вал, служащий для передачи вращающих моментов. Торсион представляет собой пружину или тонкий стержень, работающие на кручение, но способные воспринимать изгибающие моменты. Применяется для соединения систем управления с приборами, рабочих органов с рычагами управления и т. д., а также в подвесках ходовых колёс транспортных средств.

   ТОРФ, природное горючее полезное ископаемое растительного происхождения, предшественник ряда углей. Образуется в результате естественного отмирания и неполного распада болотных растений под воздействием биохимических процессов в условиях повышенной влажности и недостатка кислорода. Места образования торфа – торфяные болота, встречаются как в долинах рек (поймах), так и на водоразделах. Обычно торф залегает на поверхности земли или на глубине первых десятков метров под покровом минеральных отложений. От почвенных образований торф отличается по содержанию в нём органических соединений, в т. ч. битумов (до 50 %); от бурого угля – повышенным содержанием влаги и растительных остатков. В его состав входят не полностью разложившиеся органические продукты (гумус), минеральные частицы и в естественном состоянии – до 95 % воды. Цвет торфа меняется в зависимости от степени разложения – от светло-жёлтого до тёмно-коричневого (верховой торф) и от серо-коричневого до землисто-чёрного (низинный). Средняя теплота сгорания 21–25 МДж/кг, увеличивается с повышением степени разложения и содержания битумов.
   Первые сведения о торфе как о «горючей земле», используемой для приготовления пищи, относятся к 16 г. н. э. (упоминаются римским писателем и учёным Плинием Старшим в «Естественной истории»). Был известен в 12–13 вв. в Голландии и Шотландии. Начало изучения торфа в России относится к кон. 17 в. В нач. 19 в. появились фундаментальные исследования болот России (труды В. В. Докучаева, А. А. Флёрова и др.). Позже были разработаны основы комплексного использования торфа, построены торфоперерабатывающие предприятия, позволившие начать производство полукокса, смол, торфоаммиачных удобрений. Торф широко используется в коммунальном хозяйстве как топливо, при озеленении газонов, выращивании рассады, для получения ряда химических продуктов (этиловый спирт, активированный уголь и др.), при торфогрязелечении, в строительстве и т. д.

   ТОРФЯНЫ́Е МАШИ́НЫ, машины, механизмы, устройства, используемые для подготовки торфяных месторождений к эксплуатации, добыче торфа, его сушки, уборки, погрузки и транспортировки. Торфяные машины, работающие на неровном и неоднородном грунте, должны иметь высокую проходимость и манёвренность, повышенную прочность и износостойкость деталей рабочих органов. Их характерная особенность – небольшое удельное давление на грунт, что обеспечивается уширенным гусеничным ходом или широкими пневматическими шинами. В качестве рабочих органов применяют шнековую или дисковую фрезу, ротор с чашечными ковшами или клыками, а также ковши (на роторном экскаваторе); выбор рабочего органа зависит от способа производства работ. Для подготовки поверхности залежи торфа применяют комплекс, в который входят машины для срезки деревьев и кустарника, обрубки сучьев и погрузки стволов на транспортные средства; корчеватели пней и самоходные машины для их сбора и погрузки на прицепы-самосвалы и др. На участках с кустарником и тонкоствольными деревьями осуществляют сплошную переработку почвы на глубину 0.5 м, при этом используют машины с сепараторами (для отделения древесных включений), а также с ковшовыми элеваторами (для прокладки осушительных канав, рытья траншей и др.).

Погрузочная торфяная машина

Более 95 % промышленного торфа добывается фрезерным способом, при котором торф снимают тонкими слоями с поверхности. Полный цикл – снятие слоя, получение торфяной крошки, сушка, уборка в штабель – занимает 1–2 дня, после чего цикл повторяется (до 50 циклов за сезон). После подготовки залежи на ней ведут фрезерование комплектами машин по нескольким схемам. В комплект входят 6–8 экскаваторов на гусеничном ходу с фрезерным рабочим органом и разгрузочным конвейером, которые передвигаются по заранее намеченным путям, убирая торф с определённой полосы. Затем торф складируют в штабели, откуда отправляют потребителям. Для добычи мелкокускового торфа используют прицепную фрезформовочную машину с дисковой фрезой и шнековым пресс-формователем. Для измельчения поверхностного слоя торфа применяют торфяной фрез с плоскими или чашечными ножами, расположенными на дисках. Торфяной фрез работает в сцепе с трактором или торфоуборочной машиной. Погрузка торфа на транспортные средства в полевых условиях осуществляется погрузочными машинами, экскаваторами, грузоподъёмными кранами с ковшом и т. п.

   Фрезформовочный торфяной комбайн

   Первые механизмы для добычи торфа появились в 19 в.; затем были предложены гидравлические способы добычи торфососами (1920-е гг.), стали использовать различные элеваторные установки, ковшовый и многоковшовый экскаваторы (1930-е гг.), торфоуборочные и укладочные машины (1950—60-е гг.). В 1929—31 гг. были спроектированы и выпущены первые фрезерные комбайны, а в 1960—1970-е гг. проведены работы по агрегатированию торфяных машин и комплексов.

   ТРÁКТОР, самоходная машина на гусеничном или колёсном ходу для перемещения и приведения в действие установленных на ней машин-орудий, а также буксирования повозок (прицепов). Первые колёсные тракторы с паровыми двигателями появились в Великобритании и Франции в 1830 г. Они применялись в качестве тягачей.
   С 1850 г. тракторы начали использовать в сельском хозяйстве этих стран, а с 1890 г. – и в сельском хозяйстве США. В 1888 г. российский инженер Ф. А. Блинов построил и испытал гусеничный трактор с двумя паровыми машинами. В 1895 г. российский механик Я. В. Мамин создал трактор с двигателем внутреннего сгорания. Первые отечественные тракторы «Фордзон-Путиловец» были выпущены в 1923 г., а в 1932 г. массовое производство отечественных тракторов дало возможность отказаться от их ввоза из-за границы.

Колёсный трактор

По назначению тракторы разделяют на сельскохозяйственные и промышленные. Сельскохозяйственные тракторы общего назначения (пропашные) с буксируемым или навесным оборудованием осуществляют пахоту, культивацию, посев, уборку и т. п. операции. Особенности пропашных тракторов – приспособленность к работе с различным навесным оборудованием, хорошая проходимость, регулируемый размер колеи, большой дорожный просвет, узкие (для работы в междурядьях пропашных культур) колёса (гусеницы). Кроме универсальных, существуют и специализированные модификации базовых моделей, напр. виноградниковый, болотоходный, крутосклонный, садовый и т. п. Промышленные тракторы выполняют транспортные, землеройные, дорожно-строительные, мелиоративные и т. п. операции. Для этого их оснащают разнообразным навесным (бульдозерный отвал, снегоочиститель, экскаваторный ковш и т. п.) и прицепным (скрепер, грейдер и т. п.) технологическим оборудованием.

   Один из первых тракторов (1920-е гг.)

   Для разных условий работы применяют специализированные промышленные тракторы: мелиоративный, лесосплавный, трелёвочный. На тракторах обычно устанавливают двигатели внутреннего сгорания, чаще всего – дизельные. Лишь на небольших садовых тракторах применяются бензиновые двигатели. Ведутся работы по созданию электротрактора с питанием от временной кабельной или контактной сети. Трансмиссия у тракторов в основном механическая, имеющая до 15 ступеней изменения передаточного числа. Применяется также гидравлическая трансмиссия, позволяющая, кроме основного назначения, осуществить привод установленного внешнего оборудования. Движитель – колёсный или гусеничный, в ряде случаев используются цельнометаллические колёса (хорошо всем известный асфальтоукладочный каток). Поворот гусеничного трактора производится притормаживанием одной из гусениц, а колёсного – поворотом передних колёс.

   ТРАМВÁЙ, городской наземный рельсовый транспорт с электрической тягой и питанием от контактной сети. Вагоны трамвая приводятся в движение тяговыми электродвигателями. Электрический ток для двигателей трамвай получает по контактному проводу через токоприёмник, расположенный на крыше вагона. Рельсовый путь трамвая, как на железной дороге, имеет колею 1520 мм, но сами рельсы отличаются от железнодорожных наличием на головке рельса узкого жёлоба для реборды трамвайного колеса. Слово «трамвай» происходит от имени английского инженера О’Трама (буквально: дорога Трама), построившего в 1880 г. первую в Лондоне рельсовую дорогу для электрического вагона. В России прототипом трамвая считается рельсовый экипаж Ф. А. Пироцкого, который построил и испытал его в 1890 г. Первая городская линия трамвая открыта в 1892 г. в Киеве, а к нач. 20 в. трамвайное движение было организовано в Москве, Казани, Нижнем Новгороде, Курске, Орле, Севастополе и др. В 1930-е гг. трамвай был уже во всех крупных городах мира.

Знаменитый трамвай 1940—50-х гг. «Аннушка» (по названию маршрута)

Ныне трамвай, как экологически чистый вид транспорта, по-прежнему используется в России, Великобритании, Канаде, Франции, Швеции и других странах.

Современный трамвай

ТРАНЗИ́СТОР, полупроводниковый прибор для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний, выполненный на основе монокристаллического полупроводника (преимущественно кремния Si, германия Ge или арсенида галлия), содержащего не менее трёх областей с различной – электронной (n) и дырочной (р) — проводимостью. Изобретён в 1948 г. американцами У. Шокли, У. Браттейном и Дж. Бардином. По физической структуре и механизму управления током различают транзисторы биполярные (чаще называют просто транзисторами) и униполярные (чаще называют полевыми транзисторами). В первых, содержащих два или более электронно-дырочных перехода, носителями заряда служат как электроны, так и дырки, во вторых – либо электроны, либо дырки.

Внешний вид транзисторов

Биполярный транзистор представляет собой пластинку германия, кремния или другого полупроводника, в объёме которого искусственно созданы две области, противоположные по электрической проводимости. Если сама пластинка обладает электропроводностью п – типа, а созданные в ней области – электропроводностью р – типа, такой транзистор – структуры р – п – р. Если, наоборот, электропроводность пластинки р – типа, а электропроводность eё областей n – типа, структура такого транзистора п – р – п – типа. Независимо от структуры транзистора пластинку полупроводника называют базой (Б), область меньшего объёма – эмиттером (Э), а область большего объёма – коллектором (К). Условные графические обозначения на схемах транзисторов различных структур отличаются только тем, что стрелка, обозначающая эмиттер, у транзистора структуры р – п – р обращена к базе, а у транзистора п – р – п – от базы.

   Схематическое изображение биполярного транзистора p – n – p– типа в схеме усилителя электрических колебаний:
   Э – эмиттер; Б – база; К – коллектор; Rн – нагрузка; U – напряжение источника питания; i – ток (стрелками обозначено направление движения электронов)

   В униполярных (полевых) транзисторах работают носители тока одного знака – только электроны или только дырки. Управляет таким транзистором электрическое поле, создаваемое напряжением входного сигнала. По сравнению с аппаратурой на радиолампах аналогичная аппаратура на транзисторах имеет в сотни и тысячи раз меньшие размеры и массу, потребляет значительно меньше электроэнергии, обладает более высоким быстродействием, надёжностью и долговечностью. Транзисторы являются одним из основных элементов современных устройств микроэлектроники. В одной интегральной схеме средней степени интеграции может содержаться до нескольких тысяч транзисторов. Термин «транзистор» нередко употребляют также применительно к портативным радиовещательным приёмникам на полупроводниковых приборах.

   ТРАНСМИ́ССИЯ, термин, иногда употребляемый применительно к совокупности механизмов и устройств для передачи движения; то же, что силовая передача.

   ТРАНСПОРТЁР, то же, что конвейер.

   ТРАНСФОРМÁТОР ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, устройство, преобразующее переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения при неизменной частоте. В простейшем случае состоит из магнитопровода (сердечника, набранного из листовой стали) и расположенных на нём двух обмоток: первичной и вторичной. Преобразуемый ток подаётся в первичную обмотку; возникающий при этом в сердечнике переменный магнитный поток наводит во вторичной обмотке электродвижущую силу взаимоиндукции. Иногда вторичной обмоткой служит часть первичной (или наоборот); такие трансформаторы называются автотрансформаторами. Отношение напряжений в обмотках равно отношению числа витков в них. Основной вид электрического трансформатора – силовые трансформаторы, среди которых наиболее распространены двухобмоточные силовые трансформаторы, устанавливаемые на линиях электропередачи (ЛЭП). Такие трансформаторы повышают напряжение тока, вырабатываемого генераторами электростанций, с 10–15 до нескольких сотен киловатт, что позволяет передавать электроэнергию по воздушным ЛЭП на несколько тысяч километров. В местах потребления электроэнергии при помощи силовых трансформаторов высокое напряжение преобразуют в низкое (380 В, 220 В и др.). Помимо силовых, существуют электрические трансформаторы, предназначенные, напр., для измерения больших напряжений и токов, преобразования напряжения синусоидальной формы в импульсное (пик-трансформатор), преобразования импульсов тока и напряжения (импульсный трансформатор), выделения переменной составляющей тока, разделения электрических цепей на гальванически не связанные между собой части, их согласования и др.

   Схема простейшего электрического трансформатора:
   1 и 2 – первичная и вторичная обмотки соответственно с числом витков W1 и W2; 3 – сердечник; Ф0 – основной магнитный поток; Ф1 и Ф2 – потоки рассеяния; I1 и I2 – токи в первичной и вторичной обмотках; U1 – напряжение на первичной обмотке; U2 – напряжение на вторичной обмотке (W1/W2 = U1/U2); Rн – сопротивление нагрузки

   ТРÁУЛЕР, см. в ст. Промысловые суда.

   ТРАФАРÉТНАЯ ПЕЧÁТЬ, способ воспроизведения текста и графических изображений с помощью трафарета – сетки из тончайших металлических, полимерных или шёлковых нитей, – выполняющего роль печатной формы, поэтому способ иногда называют шелкографией. Перед печатанием на сетке с помощью лака или специальной эмульсии создают негативные изображения печатающих элементов – лаком заполняются ячейки сетки вне изображения, а в пределах изображения ячейки остаются пустыми. При печатании краску наносят на трафарет и продавливают специальным ножом (ракелем) через ячейки на участках, соответствующих печатающим элементам, в местах пробельных элементов краска задерживается сеткой. При этом на бумагу переносится слой краски, толщина которого во много раз больше, чем на оттиске при высокой или офсетной печати. Поэтому изображения получаются яркими, насыщенных цветов. В полиграфии трафаретную печать применяют для изготовления этикеток, художественных репродукций с картин, написанных масляными красками, плакатов, афиш, рекламных проспектов, книг для людей со слабым зрением, для оформления переплётов и суперобложек, причём печатать можно на самых различных материалах. Трафаретную печать применяют также в технологии изготовления изделий электронной техники – печатных схем, толстоплёночных интегральных схем и пр.
   1)

   Схема формы и оттиска трафаретной печати:
   1 – трафарет; 2 – трафарет с краской; 3 – готовый оттиск; а – печатающие участки; б – пробельные участки; в – сетка; г – бумага; д – краска; е – ракель

   ТРÉЙЛЕР, 1) прицеп или полуприцеп для перевозки тяжеловесных и крупногабаритных неделимых грузов (турбины, экскаваторы и т. п.). Несущей основой трейлера является мощная рама. В передней части её располагается сцепное устройство. Трейлеры-полуприцепы могут опираться как на заднюю часть тягача, так и на собственную подкатную тележку, которая соединяется с тягачом посредством дышла. Число осей и колёс на оси определяется грузоподъёмностью трейлера. В задней части рамы имеется откидная аппарель для погрузки транспортных средств. Иногда трейлеры оборудуют лебёдками для самопогрузки.

   Трейлер

   2) Специализированный прицеп легкового автомобиля, используемый в качестве жилого помещения или мини-магазина, а также для транспортировки катеров, снегоходов, гидроциклов и т. п. Такой трейлер с грузом обладает большой массой. Поэтому, в отличие от обычного прицепа к легковому автомобилю, он снабжён тормозами.

   ТРЕКБÓЛ, манипулятор для ввода информации в компьютер, по принципу действия аналогичен «мыши».
   В отличие от «мыши», корпус трекбола неподвижен (встроен в клавиатуру), шарик вращают пальцем или ладонью. Используется гл. обр. в ноутбуках, поскольку занимает мало места, что очень важно для портативных компьютеров. Большого распространения трекболы не получили из-за своего недостатка – сравнительно быстрого загрязнения поверхности шарика и направляющих роликов. Всё чаще вместо трекболов применяют трекпойнты и тачпады.
   Трекпойнт – миниатюрный рычаг с шершавой головкой диаметром 5–8 мм. Расположен на клавиатуре между клавишами и управляется нажатием пальца. Тачпад представляет собой сенсорную панель, движение пальца по ней вызывает перемещение курсора. В подавляющем большинстве современных ноутбуков применяется именно тачпад, т. к. отсутствие в нём движущихся частей обусловливает его высокую надёжность.

   ТРЕЛЁВОЧНЫЙ ТРÁКТОР, см. в ст. Лесозаготовительные машины.

   ТРИ́ММЕР, 1) метательный конвейер, при работе которого грузу сообщается кинетическая энергия, в результате чего он отбрасывается на расстояние до 30 м. С помощью триммера перемещают гл. обр. сыпучие материалы (грунт, зерно). Для воздействия на груз используют вращающийся ротор, диск или бесконечную (замкнутую) перемещающуюся ленту, на которой находится груз. Такие конвейеры применяют для отсыпки отвалов, отбрасывания в сторону снега, насыпки дамб, заполнения трюмов судов, закладки выработанных штреков и т. д.
   2) Вспомогательная рулевая поверхность самолёта, расположенная вдоль задней кромки основного органа управления. Служит для уменьшения усилий в системе управления самолёта.

   Схема использования триммера самолёта:
   1 – триммер; 2 – основной орган управления; 3 – привод триммера; 4 – к рычагу управления

   3) Многопильный деревообрабатывающий станок.
   4) Электрический конденсатор переменной ёмкости, используемый в радиоаппаратуре.
   5) Электрическая машина для стрижки живой изгороди и газонов.

   ТРИÓД, см. в ст. Электронная лампа.

   ТРОЛЛÉЙБУС, вагон на пневмоколёсном ходу с приводом от электродвигателя, получающего ток через подвесные (троллейные) провода и штанговые токосъёмники. Работы по созданию троллейбусов проводились в Германии ещё в нач. 80-х гг. 19 в. В России днём рождения этого нового вида транспорта считается 31 марта 1902 г., когда в Санкт-Петербурге инженером П. А. Фрезе был испытан первый троллейбус. Но дальнейшего развития это начинание не получило. Продолжение истории нового вида транспорта относится к 1933 г., когда на улицы Москвы выехал троллейбус марки «ЛК-1». Движение по первому маршруту от Тверской заставы (Белорусского вокзала) до села Всехсвятского (ныне район станции метро «Сокол») открылось 15 ноября 1933 г. С 5 августа 1936 г. стала использоваться ещё одна модель – ЯТБ-1 Ярославского завода, на котором с 1938 г. выпускалась и несколько экзотическая модель ЯТБ-3. Это была двухэтажная трёхосная машина, которая курсировала по улицам Москвы до 1948 г. В 1960—70-е гг. троллейбусные линии появились почти во всех крупных городах. Используется троллейбус и на междугородных маршрутах (напр., на линии Симферополь – Ялта).

   Троллейбус

   Современный троллейбус относится к числу наиболее экономичных и экологически безопасных видов транспорта. Пассажировместимость 70—140 человек. Большинство троллейбусов выпускается в двухосном исполнении с двух – или трёхдверной компоновкой кузова. На линиях с большими пассажиропотоками применяются многоосные сочленённые троллейбусы. Питание электроэнергией от контактной сети осуществляется через токосъёмник, расположенный на крыше. Напряжение в контактной сети 550 В. В состав электрооборудования троллейбуса входят тяговые электродвигатели, вспомогательные электродвигатели для привода компрессоров, вентиляторов и генераторов, обеспечивающих питание низковольтных приборов, а также осветительная и сигнальная аппаратура. На троллейбусах российского производства применяются двигатели смешанного возбуждения, приспособленные к рекуперативному электрическому торможению (с возвратом электроэнергии в контактную сеть). К механической части троллейбуса относятся трансмиссия, ходовая часть и органы управления. Троллейбус сочетает преимущества трамвая и автобуса, но уступает последнему в манёвренности.

   ТРОЛЛЕЙВÓЗ, грузовой троллейбус. Используется в городах с развитой подвесной контактной сетью. Эксплуатируется обычно в ночное время, осуществляя регулярные перевозки грузов по определённым маршрутам, когда городские линии свободны от движения пассажирских троллейбусов. Для возможности автономного передвижения к местам погрузки и разгрузки троллейвоз обычно оснащается дополнительно двигателем внутреннего сгорания. По конструкции электросиловой части троллейвоз аналогичен троллейбусу. Его грузоподъёмность – 5—10 т, максимальная скорость – до 60 км/ч.

   ТРУ́БНЫЙ КЛЮЧ, инструмент для свинчивания и развинчивания труб. Бывают рычажные, раздвижные, цепные и накидные трубные ключи. Чаще всего используют рычажные ключи, состоящие из двух шарнирно соединённых рычагов – подвижного и неподвижного с зажимными губками на концах. На подвижном рычаге имеется трапецеидальная резьба с гайкой. При вращении гайки подвижный рычаг смещается вдоль неподвижного, изменяя расстояние между губками до тех пор, пока они плотно не соприкоснутся с зажимаемой деталью. При нажимании на ключ со стороны неподвижного рычага деталь заклинивается между губками; зубцы губки неподвижного рычага как бы вгрызаются в деталь, предотвращая проскальзывание по её поверхности.

   Трубный ключ

   ТРУБОПРОВÓД, трубопроводный транспорт, сооружение для транспортировки на расстояние по трубам жидких, газообразных, твёрдых продуктов. В состав трубопровода (помимо труб) входит также запорная, регулирующая и другая арматура, опорные конструкции и другие элементы. Различают газопроводы, нефтепроводы, водопроводы, пульпопроводы для перемещения твёрдых полезных ископаемых в водной среде, трубопроводы для транспортировки твёрдых сыпучих продуктов в упаковке, таре и др. Сухие материалы и твёрдые продукты в трубах перемещаются под давлением воздуха или воды.
   Различают трубопроводы технологические (внутри предприятий), распределительные (газовых и нефтяных сетей), магистральные, которые имеют перекачивающие станции, системы защиты, связи, телеуправления и т. п. Практически весь добываемый газ и большая часть нефти, нефтепродуктов и других видов углеводородного сырья (этан, этилен и др.) транспортируют по трубопроводам на расстояния до 1000 км; длина отдельных магистралей достигает 4.5–5 тыс. км. Из магистральных трубопроводов газ поступает к местам потребления через газораспределительные пункты, на которых регулируется давление газа, осуществляется его очистка, ведётся учёт расхода, контроль утечек (как правило, автоматический) и т. п. Вблизи трассы газопровода и пунктов потребления газа строят газохранилища. Нефтепроводы прокладывают от мест добычи к перерабатывающим предприятиям или перевалочным нефтебазам. Для создания рабочего давления строят нефтеперекачивающие и насосные станции. Промежуточные резервуары и нефтехранилища обеспечивают равномерную загрузку нефтепровода. Объём перемещения сыпучих материалов достигает 40–50 % от общего объёма транспортируемых грузов по технологическим трубопроводам в пищевой, химической, фармацевтической промышленности, а на горных предприятиях – до 90 %. Значительные массы материалов перевозятся контейнерным трубопроводным транспортом. Мощную разветвлённую сеть составляют трубопроводы водоснабжения и распределения воды, представляющие комплекс сооружений и аппаратуры, специального оборудования для подачи воды промышленным предприятиям, на электростанции, коммунальному хозяйству и т. п. Сооружают подземные, надземные и наземные трубопроводы из труб различных диаметров в зависимости от перемещаемого продукта. Напр., диаметр труб водопровода обычно составляет 50—300 мм, а магистральных газопроводов – св. 1000 мм.

   Строительство трубопровода

   Использование труб для подачи воды известно с глубокой древности: ещё в Древнем Египте и античном Риме были построены водопроводы. Первые упоминания о газопроводе из бамбуковых труб относится к началу новой эры (Китай). На территории России водопровод из деревянных труб существовал в 11 в. в Новгороде. В кон. 18 в. в Европе начали использовать чугунные трубы для транспортировки газа; первые нефтепроводы построены в США в 1865 г., в России – в 1878 г.

   ТРЮК-МАШИ́НА (машина трюковой печати), установка для создания комбинированных (трюковых) кадров фильмов. Основу трюк-машины составляют киносъёмочный аппарат и один или несколько диа – и кинопроекционных аппаратов. Трюковые кадры получаются путём совмещения двух, трёх и более изображений, проецируемых разными проекторами, в одно изображение, которое и фиксируется киносъёмочным аппаратом как единый кадр. Если, напр., один кинопроектор даёт крупное изображение рыбы с открытым ртом, а другой – плывущего по морю корабля, то при совмещении этих изображений в кадре киносъёмочного аппарата получается такая сцена: огромная чудо-рыба заглатывает корабль. Таким же образом можно снять и затем показать на экране, как человек легко и свободно танцует на крыле летящего самолёта. Для совмещения изображений в трюк-машине используются разнообразные способы и средства. Напр., совмещение двух изображений достигается с помощью двух кинопроекционных аппаратов, установленных под углом друг к другу, проецируемые ими изображения направляются в фильмовый канал киносъёмочного аппарата посредством полупрозрачного зеркала или призмы. С помощью трюк-машины можно увеличивать или уменьшать изображение, менять скорость и направление движения объекта в кадре фильма, изображать наезды, впечатывать в отснятый кадр другие изображения и т. д.

   ТУ́ЗИК, лёгкая двухвёсельная лодка с одним гребцом, наименьшая из лодок для речных судов длиной 3.3, 5 и 4 м с закруглёнными очертаниями, килеватостью и седловатостью носа и кормы.

   ТУ́ПОЛЕВ Андрей Николаевич (1888–1972), авиаконструктор, академик АН СССР. Организатор и один из руководителей (вместе с Н. Е. Жуковским) Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ).

А. Н. Туполев

Под руководством Туполева создано св. 100 типов самолётов, в т. ч. АНТ-20 «Максим Горький», стратегический бомбардировщик Ту-4, первые советские реактивные бомбардировщики Ту-12, Ту-16, турбовинтовой стратегический Ту-95, сверхзвуковой Ту-22, дальний сверхзвуковой истребитель-перехватчик Ту-28 (128), первый отечественный реактивный пассажирский самолёт Ту-104, турбовинтовой межконтинентальный лайнер Ту-114, ближние и средние магистральные самолёты Ту-124, Ту-134, Ту-154, а также сверхзвуковой Ту-144 (совместно с А. А. Туполевым). На самолётах Туполева установлено 78 мировых рекордов, выполнено ок. 30 уникальных дальних перелётов, в т. ч. беспосадочный перелёт В. П. Чкалова и М. М. Громова через Северный полюс в США на АНТ-25 (1937).

   Сверхзвуковой самолёт Ту-144

   ТУРБИ́НА, двигатель с вращательным движением рабочего органа – ротора и непрерывным рабочим процессом, преобразующий в механическую работу кинетическую энергию подводимого рабочего тела – пара, газа, воды (соответственно – в паровых, газовых, гидравлических турбинах). Струя рабочего тела через направляющий аппарат поступает на лопатки, закреплённые по окружности ротора, и приводит его в непрерывное вращательное движение. Паровые и газовые турбины подразделяются на стационарные (для привода генераторов электрического тока, компрессоров, движителей судов и т. д.) и транспортные (гл. обр. газовые – на самолётах, локомотивах, автомобилях и др.). Гидравлические турбины бывают только стационарными и используются на гидроэлектростанциях (ГЭС) для привода генераторов электрического тока (гидрогенераторов). Благодаря высокой экономичности, мощности, компактности и надёжности турбинные двигатели вытеснили поршневые паровые машины из современной энергетики.

   ТУРБОБУ́Р, гидротурбинный агрегат для бурения преимущественно нефтяных и газовых скважин. Ротор турбины, вал которой соединён с забойным рабочим органом – гидромониторным долотом или другим буровым инструментом, получает энергию вращения от потока нагнетаемой в скважину промывочной жидкости (глинистого раствора), подаваемой по трубам с поверхности земли. Применяются турбины с частотой вращения вала от 150 до 1000 об/мин. Турбобурами бурят скважины диаметром от 164 до 280 мм при глубокой проходке скважин. Одноступенчатый турбобур был изобретён в СССР и применён на нефтепромыслах в 1922 г.; с 1938 г. выпускаются турбобуры с многоступенчатой турбиной.

   ТУРБОВИНТОВÓЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, см. в ст. Реактивный двигатель.

   ТУРБОГЕНЕРÁТОР, генератор переменного электрического тока, приводимый во вращение паровой или газовой турбиной. Ротор турбогенератора и турбина расположены на одном валу, частота вращения вала 1500 об/мин. Турбогенераторы обычно устанавливают на тепловых электростанциях. Мощность отечественных турбогенераторов – 200.500.800 и 1200 МВт, напряжение на зажимах генератора – несколько десятков киловольт, кпд – 98–99 %. Крупнейший отечественный турбогенератор мощностью 1200 МВт установлен в 1975 г. на Костромской паротурбинной электростанции.

   ТУРБОРЕАКТИ́ВНЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, см. в ст. Реактивный двигатель.

   ТЯ́ГОВАЯ ПОДСТÁНЦИЯ, комплекс устройств, предназначенных для снабжения электрической энергией электрифицированных железных дорог, трамвайных и троллейбусных линий, метрополитена. Электроэнергию тяговые подстанции получают от высоковольтных линий электропередачи (обычно 110 и 220 кВ либо от сети внешнего электроснабжения 6; 10; 35 кВ). На тяговых подстанциях переменного тока устанавливаются специальные понизительные трансформаторы, которые высокое напряжение понижают до рабочего 27.5 кВ (для подвижного состава железных дорог и промышленного транспорта). А на подстанциях постоянного тока, кроме того, переменный трёхфазный ток преобразуется с помощью выпрямительных установок в постоянный с напряжением 275 В (метрополитен), 600 и 825 В (городской наземный и промышленный транспорт) и 3.3 кВ (магистральные железные дороги).

   ТЯЖЁЛЫЙ АВИАНЕСУ́ЩИЙ КРÉЙСЕР, боевой корабль, основным вооружением которого являются корабельные самолёты и вертолёты. Предназначен для прикрытия соединений своих кораблей в морских (океанских) районах и нанесения авиационных и ракетных ударов по группировкам кораблей противника. Корабли этого типа стали появляться в составе военно-морских флотов с 1970-х гг. как альтернатива авианосцам.
   К таким кораблям относится «Адмирал Флота Советского Союза Кузнецов» (1991), имеющий водоизмещение 65 000 т, скорость до 32 узлов (59.2 км/ч), дальность плавания до 8500 миль (15 700 км), экипаж 2100 человек, автономность 45 суток. Вооружение – 36 самолётов и 16 вертолётов различного назначения, противокорабельные и зенитные ракеты, ракетно-артиллерийские и артиллерийские установки, система противолодочной и противоторпедной защиты и др.

Тяжёлый авианесущий крейсер «Адмирал Флота Советского Союза Кузнецов»

ТЯЖЁЛЫЙ РАКÉТНЫЙ КРÉЙСЕР, боевой корабль, имеющий мощное ракетное вооружение. Предназначен для нанесения ракетных ударов, в т. ч. и ядерных, по соединениям крупных надводных кораблей и береговым объектам противника на дальности до 500 км, а также для обеспечения противовоздушной и противолодочной обороны соединений своих кораблей. Подобные корабли создавались в СССР и США с 1960-х гг. Наиболее совершенный из них – «Пётр Великий» имеет водоизмещение 24 500 т, скорость хода 31 узел (57.5 км/ч), экипаж 727 человек, автономность 60 суток. Вооружение: 20 крылатых ракет, 96 зенитных ракет для коллективной обороны кораблей, 20 противолодочных ракет или торпед, 6 вертолётов, а также зенитные ракетные, ракетно-артиллерийские и артиллерийские установки для самообороны, систему противолодочной и противоторпедной защиты и др.

Тяжёлый ракетный крейсер «Пётр Великий»

У

УÁТТ (watt) Джеймс (1736–1819), английский изобретатель, создатель универсальной паровой машины. В 1774—84 гг. построил экспериментальную паровую машину с цилиндром диаметром 16 см, а затем – первую большую машину, в которой применил центробежный регулятор, соединённый с заслонкой на выпускном паропроводе (патент 1784 г.). Испытания машины показали, что она более чем вдвое эффективнее лучших паровых машин того времени. Машина Уатта представляла собой универсальный двигатель, который быстро получил широкое применение в промышленности, сыграв огромную роль в переходе к машинному производству. Уатту принадлежат и такие важные изобретения, как первый в мире паровой молот и паровое отопление. Уатт впервые ввёл единицу мощности – лошадиная сила, позднее его именем была названа другая единица мощности – ватт.

   Дж. Уатт

   У́ГЛИ ИСКОПÁЕМЫЕ, твёрдые горючие полезные ископаемые, образовавшиеся из отмерших растений. Залегают в виде пластов, прослоек или залежей в осадочных толщах Земли (на глубине от нескольких десятков до нескольких сотен метров). Имеют землистую, массивную, зернистую или слоистую текстуру; цвет – от коричневого до чёрного. Состав: органическая масса, минеральные примеси, вода. Важнейшие характеристики ископаемых углей – содержание углерода, водорода, кислорода, выход летучих веществ, спекаемость, зольность, теплота сгорания. В большинстве стран принято делить угли на 3 основных вида: бурые (содержание углерода до 76 %; теплота сгорания 25.5—32.6 МДж/кг), каменные (75–97 %; 33.5—36.2 МДж/кг), антрацит (93.5—97 %; 33.9—35.6 МДж/кг).
   Угли – один из наиболее распространённых видов полезных ископаемых. С древнейших времён вплоть до кон. 19 в. ископаемые угли использовались в качестве основного топлива. В 20 в. в связи с развитием химической промышленности и промышленным освоением новых эффективных видов энергоресурсов (нефть, газ, атомная энергия) доля угля в топливно-энергетическом комплексе большинства стран заметно снизилась. Ныне ископаемые угли используют в энергетике для производства электрической энергии и тепла для отопления промышленных и жилых зданий (до 73 %), остальная часть идёт на получение металлургического кокса, горючего газа, используется в химической промышленности, в производствах разнообразных продуктов (пластических масс, горного воска, высокоазотистых удобрений, ароматических веществ для парфюмерии и т. п.), в промышленности строительных материалов и т. д. Известно ок. 3000 угольных месторождений и бассейнов; общие ресурсы оценивают 15 трлн. т. В России наиболее крупные бассейны находятся в Сибири (Ленский, Тунгусский, Таймырский), за рубежом – в Китае, Австралии, Канаде, ЮАР, Германии, Польше, Англии, Индии.

Добыча угля

УГОЛКÓВЫЙ ОТРАЖÁТЕЛЬ, устройство в виде трёхгранного угла с взаимно перпендикулярными отражающими плоскостями (обычно металлическими или стеклянными зеркалами). Принцип действия уголкового отражателя основан на свойстве такого угла отражать попадающие в него лучи строго в обратном направлении. Используется для создания помех (ложных целей) радиолокационным станциям, для точных измерений расстояния (напр., при лазерной локации Луны с помощью уголкового отражателя, установленного на «Луноходе-2», ошибка в измерении расстояния от Земли до Луны составила 40 см).

   Уголковые отражатели:
   а – двухгранный; б – трёхгранный

   У́РОВЕНЬ, приспособление для проверки горизонтальности линий и поверхностей, измерения малых углов наклона. Представляет собой прямоугольный деревянный или металлический брусок длиной 300–500 мм, в грани которого вставлены одна, две или три стеклянные ампулы. Ампулы наполнены жидкостью и запаяны таким образом, чтобы внутри оставался небольшой пузырёк воздуха. В горизонтально расположенной ампуле пузырёк занимает срединное положение, которое обычно помечается рисками (чёрточками) на самой ампуле или на грани уровня.

Плотничный уровень

Горизонтальность можно проверить также ватерпасом либо при помощи гидроуровня – резинового шланга со стеклянными трубочками на концах, наполненного водой. Трубочки со шлангом представляют собой не что иное, как сообщающиеся сосуды, и вода в них всегда устанавливается на одном уровне.

   Гидроуровень:
   1 – стеклянная трубка; 2 – вода; 3 – резиновый шланг

   УСКÓРЕННАЯ КИНОСЪЁМКА, киносъёмка с частотой смены кадров, в несколько раз превышающей нормальную (обычно 16–24 кадр/с). Если фильм снят с бoльшей, чем нормальная, частотой кадров, то при демонстрации его с нормальной скоростью зритель видит на экране замедленный ход зафиксированных на киноплёнке событий. В любительских киносъёмочных аппаратах предусмотрена возможность ускоренной съёмки с частотой кадров 64–72 кадр/с. В профессиональном кинематографе максимальная частота кадров достигает 360 кадр/с для 35– и 70-мм кинокамер и 600 кадр/с для 16-мм. Как правило, ускоренную съёмку применяют в научном кино, на спортивных соревнованиях, а также при комбинированных съёмках в игровом кино. Эффект замедления движения при показе фильма, снятого с ускорением, позволяет лучше рассмотреть фазы наблюдаемых процессов и явлений, создавать кинотрюки, невозможные в действительности.

   УСТÁЛОСТЬ МАТЕРИÁЛОВ, изменение механических и физических свойств материала под воздействием в течение длительного времени циклически изменяющихся нагрузок. Изменение состояния материала при усталостном процессе отражается прежде всего на его механических свойствах. Эти изменения зависят от исходных свойств, истории нагружения и влияния среды. На определённой стадии эксплуатации изделий начинаются необратимые явления снижения сопротивления материала разрушению, называемые усталостным повреждением. Сначала в структурных составляющих металла или сплава образуются микротрещины, которые в дальнейшем перерастают в макротрещины, что приводит в итоге к окончательному разрушению конструкции или изделия.

   УТИЛИ́ТА, сервисная программа для обслуживания компьютера. Примерами утилит являются программы восстановления стёртых файлов, лечения сбойных дискет и жёстких дисков, оптимизации диска, поиска файлов на диске и др. Утилиты системы Windows.9.х находятся в его главном меню, в папке С: WINDOWS\Главное меню\Программы\Стандартные\Служебные. Утилита ScanDisk используется для проверки структуры данных, каталогов, таблиц размещения файлов, устранения допущенных ошибок, проверки поверхности диска на наличие сбойных участков. Утилита Defrag (дефрагментация) собирает воедино разбросанные по всему диску фрагменты данных, из которых состоит файл, и таким образом ускоряет обращение к диску. Утилита DriveSpace используется для сжатия данных на диске с целью увеличения его вместимости.

Ф

   ФАЙЛ, поименованная совокупность байтов, записанная на жёстком или гибком магнитном диске, в которой хранится отдельный элемент файловой системы, напр. документ Word или рисунок. Вся информация, записанная на магнитный диск, представлена блоками байтов – файлами. Каждый файл имеет обозначение, по которому пользователь и система опознают и используют его. Длина файла может меняться от одного байта до нескольких гигабайт (в пределах ёмкости данного диска). В файлах хранится любая информация, которая может быть обработана компьютером: текстовые документы, программы, звук, неподвижное и движущееся изображения и т. д. Имя файла состоит из двух частей: собственно имени и расширения. Расширение может отсутствовать, и тогда имя файла совпадает с его собственным именем. Собственное имя файла содержит от 1 до 8 символов, а расширение – от 1 до 3 символов. Расширение отделяется от собственного имени точкой. Всего имя файла может иметь длину от 1 до 12 символов. Файл характеризуется набором параметров (имя, расширение, размер, дата создания и т. д.) и атрибутами, используемыми операционной системой для его обработки («архивный», «системный», «вскрытый», «только для чтения», «каталог»). Тип файла обозначается его расширением, напр. исполняемый файл (расширение «.ехе.»), документ текстового процессора Word (расширение «.doc»).

   ФАКС, ФАКСИМИ́ЛЬНАЯ СВЯЗЬ, фототелеграф, передача на расстояние графических, иллюстративных изображений и текстов (рукописных, печатных и др.) с неподвижных плоских оригиналов, осуществляемая электрическими сигналами по проводным линиям или радиосигналами. В пункте приёма переданное изображение воспроизводится обычно на листе бумаги точно в таком же виде, как на оригинале.
   Впервые передачу на расстояние неподвижного изображения осуществил в 1855 г. итальянский физик Дж. Казелли. Созданный им аппарат мог передавать с фотографической точностью изображения текста, чертежа или рисунка с помощью электрических сигналов по проводной линии телеграфной связи. Отсюда и название – фототелеграфная связь, фототелеграф. Аппараты Казелли использовались на линиях связи Москва – Санкт-Петербург (1866—68), Париж – Марсель, Париж – Лион и др. В 1868 г. немецкий изобретатель Б. Майер усовершенствовал способ записи принимаемых изображений. Качественно новые способы и технические средства факсимильной связи начали развиваться с 1920-х гг. с появлением электронных ламп, усилителей электрических сигналов, фотоэлектронных умножителей. Вместо телеграфных линий связи стали использовать стандартные телефонные линии проводной связи и радиотелефонные каналы. В 1953 г. термин «фототелеграфная связь» был заменён более общим «факсимильная связь», или сокращённо «факс».

   Факс

   Факсимильный аппарат состоит из двух основных частей – передатчика и приёмника. В передатчике изображение преобразуется в последовательность электрических сигналов – видеосигналов. Для этого тонкий световой луч обегает поверхность оригинала и последовательно точку за точкой высвечивает передаваемое изображение. Отражённый от поверхности оригинала световой поток изменяется в соответствии с отражательной способностью освещаемого участка: чем светлее участок, тем сильнее отражённый свет. Отражаемый свет направляется на фотоэлектронный умножитель (реже на фотоэлемент), который превращает его в видеосигнал, передаваемый по каналу связи. В приёмнике факсимильного аппарата осуществляется обратное преобразование видеосигнала в изображение (копию), записываемое на бумагу. Существует несколько способов фиксирования воспроизводимых изображений, но при всех способах записывающий элемент приёмника перемещается по бумаге синхронно с движением светового луча в передатчике. Таким образом достигается фотографическая точность в воспроизведении изображения.
   Факсимильная связь используется для передачи документов, технологических чертежей и схем, газетных полос (при печати иногородних газет), фототелеграмм, иллюстраций к печатным изданиям, гидрометеокарт и т. п.

   ФАКСИМИ́ЛЬНОЕ ИЗДÁНИЕ, издание, обычно репродуцирующее какое-либо ценное издание прошлых лет с точным воспроизведением всех особенностей его оформления: формат, сорт и цвет бумаги, переплёт, обложка и т. п. Выходит с пометкой «Факсимильное издание» и с двумя титульными листами – с выходными сведениями воспроизводящего и воспроизводимого изданий.

   ФАНÉРА, древесный материал, состоящий из трёх и более слоёв шпона, склеенных между собой так, чтобы волокна соседних слоёв были взаимно перпендикулярны. Для изготовления фанеры используется лущёный или строганый шпон древесины лиственных пород. Такая структура делает её более прочной на излом и меньше подверженной короблению по сравнению с пластиной такой же толщины из цельной древесины. Вместе с тем, как и любой древесный материал, фанера легко поддаётся сверлению, резанию, шлифованию, склеиванию. Основной недостаток – в условиях повышенной влажности она может расслаиваться. Поэтому поверхности, покрытые фанерой, и изделия из неё следует оберегать от влаги, напр., с помощью защитного покрытия краской, лаком или оклеиванием полимерной плёнкой. Существует и специальная влагостойкая фанера, используемая, напр., в авиации, машиностроении. Выпускается фанера в виде листов толщиной от 2.5 до 20 мм (при толщине шпона от 0.8 до 1.5 мм).

   ФАНЕРОВÁНИЕ, облицовка деталей столярных изделий лущёным или строганым шпоном для улучшения внешнего вида (декоративности) изделий и придания им дополнительной прочности. Кроме того, фанерование позволяет экономить ценные и редкие породы дерева, поскольку основа изделия обычно изготовляется из простой древесины (сосна, ель), а ценный шпон после облицовки её полностью закрывает, так что готовое изделие внешне выглядит как сделанное целиком из дорогой древесины. Лицевые поверхности и кромки изделий, как правило, облицовывают шпоном из древесины дуба, ясеня, ореха, карельской берёзы, красного дерева, вишни и др. с учётом их текстуры (рисунка расположения волокон) и цвета. В тех случаях, когда декоративность, присущая ценной древесине, не имеет значения, используют шпон берёзы, ольхи, лиственницы и др. Фанерование широко применяется в производстве мебели, деталей внутреннего оформления помещений, пассажирских вагонов, судовых кают и т. п.

   Фанерование фигурным набором:
   а – «в рост»; б – «в ёлку», в – «в крест»; г – «в конверт»; д – «в шашку»; е – «в полуёлку»; ж – «в уголок с обкладкой»

   Чтобы фанерование было качественным, особое внимание уделяют подготовке облицовываемой поверхности. Она должна быть ровной и гладкой, без дефектов (сколы, трещины, выщербины и т. п.). Поэтому перед фанерованием поверхность изделия тщательно обрабатывают, устраняя неровности и шероховатости, шпатлюют и шлифуют. Машинное фанерование осуществляется в горячих прессах. При фанеровании вручную шпон накладывают на смазанную клеем поверхность, разглаживают и притирают нагретым молотком либо придавливают шпон мешком с горячим песком.

   ФАРВÁТЕР, безопасный в навигационном отношении проход по водному пространству, обозначенный средствами навигационного оборудования – бакенами, буями, створными знаками, лазерными створами и т. д. Фарватер характеризуется осью судового хода, обозначенной средствами навигационного оборудования, или, условно, линией, проходящей в средней части судового хода, глубиной, шириной, надводной высотой и радиусом закругления судового хода. Глубина судового хода – расстояние по вертикали от дна до поверхности воды. Ширина судового хода – кратчайшее расстояние по горизонтали между кромками судового хода. Надводная высота судового хода – наименьшее расстояние по вертикали от поверхности воды до нижней кромки надводного перехода (мосты, линии электропередач и т. д.). Радиус закругления судового хода – значение радиуса кривизны судового хода по его оси.

   ФАРФÓР, см. в ст. Керамика.

   ФАЯ́НС, см. в ст. Керамика.

   ФЕН, электрический аппарат для сушки волос. Состоит из электровентилятора и спирального электронагревательного элемента, размещённых в общем пластмассовом корпусе с узкой выходной горловиной. Вентилятор создаёт поток воздуха, который обтекает электронагревательный элемент, нагревается до температуры 50–70 °C и через горловину выходит наружу. Регулируя температуру и интенсивность воздушного потока при помощи переключателя мощности, подбирают наилучший режим для своих волос. Многие фены дополнительно снабжаются различными насадками для укладки волос.

   ФЕНЕСТРÓН, см. в ст. Рулевой винт.

   ФÉРМА, несущая конструкция для перекрытия пролётов, состоящая из прямолинейных стержней, соединённых жёстко друг с другом в виде решётки. Фермы бывают деревянные, металлические и железобетонные. Ещё римляне владели искусством создавать из деревянных, составленных треугольниками и укреплённых распорками балок в высшей степени устойчивые конструкции. Применяют фермы в качестве пролётных строений мостов, каркасов покрытий зданий и т. д. Основные составные части фермы – пояса (прямолинейные или полигональные) и решётка. Наибольшее распространение получили стальные фермы – конструкции жёсткие и экономичные. Появились они в 40-х гг. 19 в. в мостостроении, когда стало ясно, что большой пролёт перекрыть сплошной металлической балкой невозможно из-за её огромного собственного веса. Тогда в конструкциях мостов и были применены фермы – облегчённые конструкции, в которых за счёт жёсткого соединения в узлах прогибы пролётов получались небольшими. Но у чисто металлических ферм есть один существенный недостаток: они нуждаются в постоянной защите от коррозии. Поэтому в тех случаях, когда ферма подвергается воздействию атмосферных осадков (напр., в пролётных строениях мостов), металлу всё чаще предпочитают железобетон.

   Металлические фермы виадука во Франции (1885 г., проект Г. Эйфеля)

   ФЕРРОСПЛÁВЫ, полупродукты металлургического производства – сплавы железа с ванадием, кремнием, марганцем, хромом и другими элементами. Используются при выплавке стали для раскисления и легирования жидкого металла, связывания вредных примесей, придания металлу требуемой структуры и свойств, а также при получении других ферросплавов (т. н. передельные ферросплавы).

   ФИ́БРА, листовой волокнистый материал, состоящий из нескольких слоёв бумаги, пропитанных концентрированным раствором хлорида цинка. Для изготовления фибры используют бумагу, получаемую из тряпичной макулатуры, без проклейки. Применяется как заменитель кожи для изготовления обуви, коробок, чемоданов, а также как электро – и теплоизоляционный материал в приборах и аппаратах; уплотнитель в узлах машин и механизмов.

   ФИГУ́РЫ ВЫ́СШЕГО ПИЛОТÁЖА, см. в ст. Пилотаж.

   ФИ́ДЕР, 1) в радиотехнике и технике сверх-высоких частот (СВЧ) – линия передачи, по которой осуществляется направленное распространение (канализация) электромагнитных колебаний (волн) от источника к потребителю. По фидеру, напр., электромагнитная энергия радиопередатчика подаётся на антенну, радиоволны от антенны поступают на вход радиоприёмника, по фидеру распространяются радиосигналы проводного вещания от районного или городского радиоцентра в жилые дома. Фидеры бывают открытые и закрытые. К открытым фидерам относятся одно-, двух – и многопроводные линии в виде металлического провода или системы проводов, линзовые и зеркальные оптические линии. Закрытые фидеры – одно – и многопроводные экранированные линии (радиочастотный кабель, симметричная полосковая линия), металлические радиоволноводы, волоконно-оптические линии. Конструкция фидера определяется рабочей частотой источника колебаний. Напр., для передачи электромагнитных колебаний в диапазоне до 3 МГц, как правило, используют экранированные и неэкранированные проводные линии, электромагнитные волны с частотой 3 МГц – 3 ГГЦ передают по коаксиальным радиочастотным кабелям, передачи в диапазоне 3—300 ГГц осуществляются по металлическим и диэлектрическим волноводам.
   2) В электроэнергетике – устаревшее название распределительной кабельной или воздушной линии электропередачи напряжением 6—10 кВ.

   ФИЗИ́ЧЕСКИЕ ИСТÓЧНИКИ ТÓКА, устройства, преобразующие тепловую и механическую энергию, а также энергию радиационного излучения и ядерного распада в электрическую. К таким источникам тока относятся электромашинные генераторы, термоэлектрические генераторы и термоэмиссионные преобразователи, магнитогидродинамические генераторы, солнечные и ядерные батареи.
   Основными источниками электроэнергии являются генераторы электрического тока, приводимые в действие паровой и газовой турбиной (турбогенераторы), двигателем внутреннего сгорания, чаще дизелем (дизель-генератор), гидротурбинами (гидрогенераторы). На их долю приходится св. 95 % всей вырабатываемой в стране электроэнергии. Мощность турбогенераторов достигает 800—1200 МВт, гидрогенераторов – 500–650 МВт, дизель-генераторов – 10 МВт. Турбо – и гидрогенераторы устанавливают соответственно на тепловых электростанциях и гидроэлектрических станциях, а дизель-генераторы применяют на передвижных электростанциях и в качестве резервных или временных источников электроэнергии.
   С сер. 60-х гг. 20 в. всё большее значение приобретают солнечные батареи. Одна такая батарея представляет собой панель, на которой размещается от нескольких десятков до нескольких тысяч электрически соединённых между собой фотоэлементов, которые под действием солнечного света генерируют ЭДС (фотоЭДС). Наиболее широко солнечные батареи используются на космических аппаратах и орбитальных станциях, применяют их и для отопления и электроснабжения небольших жилых домов (где солнечные батареи размещают на крышах), для обеспечения электроэнергией электромобилей, измерительных приборов, часов, микрокалькуляторов и т. д. Напряжение, создаваемое солнечными батареями, достигает десятков вольт, а мощность – нескольких киловатт.
   Созданные в кон. 1950-х гг. в США и СССР магнитогидродинамические генераторы показали принципиальную возможность прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, но распространения они пока не получили. Мощность экспериментальных и полупромышленных установок с МГД-генераторами составляет 25–50 МВт. Термоэлектрогенераторы (ТЭГ) и термоэмиссионные преобразователи (ТЭП) используются гл. обр. как временные источники тока, хотя сфера их практического применения достаточно широка: в технике связи, медицинских приборах, на транспорте и пр. Их мощность от нескольких десятков ватт до сотен киловатт.
   В ядерных батареях используется кинетическая энергия электронов, образующихся при b– распаде. По мнению многих специалистов, такие источники тока имеют хорошую перспективу, однако к кон. 20 в. работы по их созданию не вышли за пределы эксперимента.

   ФИЛЬТР ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, устройство для разделения электрических колебаний различной частоты. Из совокупности электрических сигналов произвольных частот, поступающих на вход фильтра, на его выходе остаются сигналы с частотами, определяемыми т. н. полосой пропускания. Для остальных сигналов с частотами, не попадающими в полосу пропускания, электрический фильтр создаёт достаточно большое затухание, и они оказываются в т. н. полосе задерживания. Различаются фильтры нижних и верхних частот, полосовые, заграждающие, помехоподавляющие, сглаживающие. Особую группу составляют цифровые фильтры, выполняемые на интегральных схемах. Фильтры широко применяются в системах многоканальной связи, радиоустройствах, устройствах автоматики, телемеханики, радиоизмерительной техники и т. д.

   ФИ́ТИНГ, соединительная деталь трубопровода. Устанавливается на переходах, поворотах и разветвлениях или в местах сочленения основных прямолинейных звеньев труб одинаковых или разных диаметров (муфты, угольники, тройники, крестовины, отводы и др.). Фитингами называют также некоторые вспомогательные детали: пробки-заглушки, футорки.

   Фитинги:
   а и б – муфты; в – угольник; г и д – тройники; е – крест; ж – пробка_заглушка; з – колпак_заглушка; и – седёлка; к – ниппель; л – соединительная гайка; м – футорка

   ФЛÁНЕЦ, соединительная часть труб, резервуаров, валов. Фланец представляет собой плоское кольцо (или диск), выполненное обычно за одно целое с деталью. По диаметру фланцы имеют равномерно расположенные отверстия для болтов или шпилек. Фланцы бывают литыми (заодно с деталью); приварными (изготовленными отдельно и приваренными к детали); с шейкой – короткой резьбовой ступицей, навинчиваемой на деталь (гл. обр. при соединении труб); опорные, служащие для закрепления узла на раме, опоре или фундаменте.

   ФЛÓППИ-ДИСК, принятое в англоязычной литературе название гибкого магнитного диска.

   ФЛЭШ-ПÁМЯТЬ, сменный твердотельный полупроводниковый носитель информации. Является универсальным и используется для записи звука и изображений. Название «флэш» (flash) было введено фирмой «Toshiba», т. к. содержимое памяти в них можно стереть мгновенно. В отличие от магнитной, оптической и магнитооптической памяти, флэш-память не требует применения дисководов с использованием сложной прецизионной механики и вообще не содержит ни одной подвижной детали. В этом состоит её основное преимущество перед всеми другими носителями информации. Флэш-память – это микросхема на кремниевом кристалле. Она построена на принципе сохранения электрического заряда в ячейках памяти в течение длительного времени с помощью т. н. плавающего затвора при отсутствии электрического питания.
   Флэш-память находит широкое применение: цифровые фотокамеры, сотовые телефоны, стереосистемы и т. д. используют в качестве носителя информации флэш-карты, на которых хранятся изображения, звук, документы и другая информация. Такие карты выпускаются целым рядом фирм и имеют различные габариты. К твердотельной флэш-памяти относится и новая память – Memory Stick фирмы «Sony». Она представляет собой универсальный носитель для самых различных приложений. Её масса всего 4 г, а по размерам она не больше пластины жевательной резинки (21.5х50х2.8 мм). Новую память можно использовать в видеокамерах, цифровых фотоаппаратах, цифровых принтерах и т. д.

   ФЛЮС МЕТАЛЛУРГИ́ЧЕСКИЙ, материал, вводимый в шихту для понижения температуры плавления пустой породы, ошлакования золы твёрдого топлива, придания металлургическому шлаку необходимого химического состава и физических свойств. Флюсы подразделяют на осно́вные (известняк и доломит), кислые (кварцит) и нейтральные (глинозём). Поскольку пустая порода железных руд преимущественно кремнезёмистая (кислая), то в большинстве процессов чёрной металлургии роль флюса обычно выполняют материалы, содержащие основные оксиды кальция и магния.

   ФОНÁРЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, индивидуальный автономный осветительный прибор. Существуют батарейные, аккумуляторные и электродинамические фонари. Наиболее распространены батарейные фонари, работающие от гальванических элементов, и аккумуляторные, в которых источником тока служат малогабаритные аккумуляторы. Элементы или аккумуляторы размещаются в корпусе фонаря. Аккумуляторные фонари имеют, кроме того, полупроводниковое зарядное устройство для подзарядки аккумуляторов от электрической сети 220 В. Продолжительность работы электрического фонаря зависит от числа установленных в нём элементов (аккумуляторов) и их ёмкости (в а/ч). Так, аккумуляторный фонарь, полностью заряженный, обеспечивает 60 мин непрерывного свечения с нормальной силой света, после чего его необходимо заряжать в течение 15–18 ч. В электродинамическом фонаре источником электрической энергии служит встроенный в его корпус миниатюрный электрический генератор, приводимый в действие равномерным плавным нажатием кисти руки на рычаг фонаря. Такой фонарь не нуждается в батарейках и аккумуляторах, но требует для работы постоянного напряжения кисти и издаёт при этом характерное жужжание.

   Электрический фонарь

   ФОНÓГРАФ,изобретённый Т. Эдисоном в 1877 г. прибор для механической записи звука и его последующего воспроизведения. В фонографе Эдисона звук записывался на цилиндрический валик, покрытый слоем воска.
   В качестве микрофона использовался рупор, узкий конец которого закрывала мембрана с укреплённой на ней иглой. Попадающие в рупор звуки вызывали колебания мембраны и соединённой с нею иглы, которая процарапывала в слое воска на поверхности вращающегося валика винтовую канавку переменной глубины в соответствии с громкостью записываемых звуков. При воспроизведении игла, перемещаясь по канавке, совершала колебания, амплитуда и частота которых соответствовали рельефу канавки. Колебания иглы передавались соединённой с ней мембране, и последняя излучала через рупор звук. В усовершенствованном виде фонограф применялся до нач. 30-х гг. 20 в. преимущественно как диктофон. Принцип действия фонографа использован в граммофоне и патефоне (только вместо валиков с навощённой бумагой или фольгой в них применялись пластмассовые грампластинки).

   Фонограф Т. Эдисона

   ФÓРЕСТ, Де Форест (de forest) Ли (1873–1961), американский инженер. Автор многих изобретений в области радиотехники и звукового кино. В 1906 г. изобрёл триод (патент 1907 г.) и создал на его основе ламповый детектор и усилитель. Разработал систему радиотелеграфной связи, которая использовалась в нач. 20 в. в армии и на флоте США. В 1916 г. создал систему звукозаписи под названием «фонофильм».

   ФОРМАТИ́РОВАНИЕ ДИСКÉТЫ, разметка чистой дискеты на круговые дорожки и сектора. Чтобы начать работать с чистой дискетой, её нужно сначала отформатировать, разметить. Отформатированная дискета имеет специальные, невидимые для пользователя во время работы разметочные записи. Вся дискета разбивается на круговые дорожки, а дорожки – на сектора. Стандартные трёхдюймовые дискеты форматируются на 1.44 Мбайт. Для форматирования применяют специальные программы, напр. входящую в состав DOS программу Format, или форматирование выполняют с помощью Windows. Большинство фирм-изготовителей продают свои дискеты уже отформатированными. Форматирование требуется не только для дискет, но и для новых, либо поражённых компьютерным вирусом жёстких дисков (винчестеров).

   «ФÓРМУЛА-1» (f1), класс спортивных автомобилей (болидов), определяющий технические требования к ним, а также правила проведения соревнований. Этот класс объединяет болиды, участвующие в традиционных соревнованиях на Большие (Национальные) Призы (Grand Prix) стран – участниц соревнований. Сами же требования и правила устанавливаются Международной автомобильной федерацией (FIA), объединяющей национальные автоклубы. Официально «Формула-1» родилась в 1949 г., когда FIA учредила чемпионат мира среди гонщиков и включила в него самые престижные соревнования на Гран-при. Первый чемпионат мира состоялся в 1950 г., в нём участвовало всего лишь 6 стран. Ныне соревнования «Формулы-1» проводятся на специально создаваемых трассах в разных странах. Чемпионом мира становится гонщик, набравший наибольшее количество очков за призовые места на отдельных этапах. Хотя правила проведения соревнований «Формулы-1» и меняются со временем, однако продолжают оставаться традиционными, чего нельзя сказать о технических требованиях. Практически ежегодные изменения, вносимые FIA, побуждают разработчиков болидов к дальнейшему совершенствованию их конструкции. Гоночные болиды «Формулы-1» всегда олицетворяли самые передовые научно-технические достижения своего времени и способствовали научно-техническому прогрессу в автомобилестроении.

   Гоночный болид «Формулы-1»

   ФОРСИ́РОВАНИЕ (форсаж), кратковременное повышение мощности теплового двигателя (напр., двигателя внутреннего сгорания, реактивного двигателя) сверх номинальной за счёт повышения интенсивности теплового процесса – напр., путём увеличения расхода горючей смеси. Форсирование применяется для преодоления кратковременных чрезвычайных нагрузок.

   ФОТОВСПЫ́ШКА, то же, что электронный импульсный осветитель.

   ФОТОГРАФИ́ЧЕСКИЙ АППАРÁТ, оптико-механический прибор для создания оптического изображения фотографируемого объекта на светочувствительном слое фотоматериала (фото – или киноплёнке, фотопластинке и др.). Содержит светонепроницаемую камеру, съёмочный объектив, видоискатель, фотографический затвор, механизм для протяжки фотоплёнки, фотокассету. Помимо этого, фотоаппараты часто оснащают дополнительными устройствами и приспособлениями, которые позволяют упростить процесс съёмки, облегчают выбор диафрагмы и выдержки, создают дополнительное освещение объекта съёмки (напр., автофокусировка объектива, экспонометрическое устройство, электронный импульсный осветитель, электропривод для протягивания фотоплёнки и взвода затвора). Фотоаппарат, в котором все операции, связанные с его подготовкой к съёмке, с самой съёмкой, а иногда и с получением готовых снимков, выполняются без участия фотографа (который только нажимает спусковую кнопку), называется автоматическим фотоаппаратом. Работает такой фотоаппарат по программе, заложенной в его конструкции (простейшие модели, предназначенные для фотолюбителей), либо содержащейся в памяти управляющего встроенного в аппарат микропроцессора (полные автоматы для профессиональных фотографов).

   Схема фотоаппарата:
   1 – элемент питания; 2 – объектив; 3 – фотоплёнка; 4 – система линз объектива; 5 – зеркало видоискателя; 6 – пентапризма зеркального видоискателя

   При фотографировании световое изображение фотографируемого предмета проецируется объективом на светочувствительный слой фотоплёнки, в котором образуется скрытое изображение этого предмета. Чтобы сделать его видимым, плёнку из аппарата вынимают и проявляют, получается негативное или позитивное изображение. Чтобы изображение было чётким, резким, объектив фокусируют или наводят на резкость. Фокусируют объектив либо по шкале расстояний (от фотоаппарата до главного объекта съёмки), либо с помощью дальномера, либо по изображению, видимому в зеркальном видеоискателе. В соответствии со способом фокусировки различают фотоаппараты шкальные, дальномерные и зеркальные. Отдельную группу составляют фотоаппараты, объективы которых сфокусированы постоянно на бесконечность; они дают резкое изображение начиная с 1.5–2 м до объекта съёмки. Большинство современных фотоаппаратов отечественного и зарубежного производства оснащены системой автофокусировки, которая в момент нажатия спусковой кнопки затвора автоматически устанавливает объектив в положение, обеспечивающее резкое изображение снимаемых предметов. Однако наилучшее качество фотоснимка достигается при фокусировке объектива по изображению в зеркальном видоискателе. Дело в том, что изображение, наблюдаемое в таком видоискателе, в точности повторяет изображение, которое объектив во время съёмки нарисует на фотоплёнке. Получается, что фотограф как бы видит будущий снимок и потому заранее может внести нужные изменения: приблизиться к объекту или отойти от него, изменить угол съёмки (ракурс), сфокусировать объектив на сюжетно важном элементе, оставив остальную часть кадра слегка размытой, подобрать наиболее эффектное распределение света и теней и т. д. Вот почему практически все профессиональные фотографы и фотохудожники предпочитают пользоваться зеркальными фотоаппаратами.
   Прототипом фотографического аппарата послужила камера-обскура, известная ещё со времён Леонардо да Винчи. Правда, долгое время она использовалась как инструмент для документально точной зарисовки различных предметов, помещаемых перед камерой. В 1568 г. венецианец Д. Барбаро описал камеру-обскуру, в отверстие которой вставлена плоско-выпуклая линза, повышающая яркость оптического изображения. Этот аппарат получил название стеноп-камера. Такой камерой пользовались изобретатели фотографии Л. Дагер и Н. Ньепс (Франция). В кон. 30-х гг. 19 в. во Франции было впервые организовано серийное изготовление деревянных фотокамер (на основе стеноп-камеры) с двухлинзовым объективом и громоздкими кассетами. Первый фотоаппарат с металлическим корпусом был создан в 1842 г. немецкой фирмой «Фойхтлендер»; в нём был установлен многолинзовый объектив, изготовленный немецким оптиком П. Фойхтлендером по расчётам венгерского оптика Й. Пецваля. В 1888 г. американский изобретатель Дж. Истмен создал первый в мире фотоаппарат «Kodak», заряжавшийся роликовой фотоплёнкой на гибкой целлулоидной основе. В 1947 г. американский изобретатель Э. Лэнд разработал фотоаппарат для моментальной фотографии «Полароид», который выдавал готовый фотоснимок через 1–2 мин после съёмки без какой-либо обработки фотоматериалов вне аппарата. Через год Лэнд организовал фирму «Полароид» для массового производства таких фотоаппаратов. В 60—80-х гг. 20 в. появились фотоаппараты с автоматической установкой диафрагмы и выдержки, автоматической фокусировкой объектива, электронным управлением фотозатвором, электрическим приводом механизма протяжки фотоплёнки и т. д. В кон. 20 в. в США и Японии появились принципиально новые цифровые фотоаппараты, представляющие собой своеобразное сочетание оптических устройств традиционных фотоаппаратов с телевизионными средствами преобразования изображений и компьютерными методами обработки видеоинформации.

Зеркальный фотоаппарат «Canon»

За время существования фотографии было создано несколько сотен типов фотоаппаратов, различных по конструкции, назначению, формату кадра, используемому фотоматериалу, степени автоматизации фотографического процесса и т. д. Условно их можно разделить на две группы. К первой самой многочисленной группе относятся фотоаппараты общего назначения, применяемые профессиональными фотографами и фотолюбителями в изобразительной фотографии (обычные, панорамные, стереоскопические и др.). Вторую группу составляют фотоаппараты, разработанные или приспособленные для научных, производственных, документальных и иных видов съёмок (фотоаппараты для аэрофотосъёмки, подводной съёмки, фотографирования небесных объектов и пр.).

Фотоаппарат «Полароид»

ФОТОРУЖЬЁ, фотоаппарат, предназначенный для съёмки с большим увеличением удалённых предметов, напр. птиц, диких зверей в естественных условиях, а также деталей архитектурных сооружений и других объектов, к которым нельзя подойти на близкое расстояние. Фотоаппарат, обычно зеркальный, снабжён объективом с фокусным расстоянием не менее 300 мм и для съёмки укрепляется на держателе в виде ружейной ложи или пистолетного типа с плечевым упором. Держатель имеет приспособление для фокусировки объектива и курок для спуска затвора фотоаппарата. При съёмке фоторужьё наводят на снимаемый объект и удерживают его в таком положении (используя держатель), пока не сработает затвор, т. к. малейшие колебания объектива фоторужья приводят к смазыванию изображения. В России выпускается с 1965 г.

Фотоснайпер

ФОТОУВЕЛИЧИ́ТЕЛЬ, прибор, предназначенный для фотопечати с негатива проекционным способом. Основные части любого фотоувеличителя: проекционная головка (с осветителем, конденсором, негативодержателем и объективом), стол (экран) и стойка для крепления проекционной головки над столом. Световой поток, создаваемый осветителем, проходит через негатив, находящийся в негативодержателе, и попадает в объектив, который формирует изображение печатаемого кадра на светочувствительном слое фотобумаги, помещаемой на столе. Осветитель содержит источник света (обычно лампу накаливания) и отражатель, частично увеличивающий световой поток в направлении негативодержателя. Конденсор собирает (концентрирует) идущие от источника света лучи и направляет их на негатив в негативодержателе; состоит из двух одинаковых плоско-выпуклых линз, обращённых сферическими поверхностями друг к другу. Негативодержатель представляет собой две пластины с вырезами по размеру кадра на фотоплёнке (напр., 24x36 мм, 60x60 мм), между которыми помещают печатаемый негатив. Концы пластин изогнуты, чтобы удерживать рулончик фотоплёнки. Объектив увеличивает изображение печатаемого кадра и проецирует его на лист фотобумаги на столе-экране. Степень увеличения зависит как от фокусного расстояния объектива, так и от расстояния между объективом и столом. Поднимая и опуская проекционную головку над столом, можно в определённых пределах изменять масштаб изображения на фотобумаге, т. е. размер фотоснимка. У большинства современных фотоувеличителей при изменении увеличения объектив фокусируется автоматически.

   Схема фотоувеличителя:
   1 – источник света (лампа накаливания); 2 – регулятор положения источника света; 3 – кожух осветителя; 4 – матовое стекло; 5 – конденсор; 6 – стойка (штанга); 7 – винт крепления кронштейна на стойке; 8 – экран; 9 – проекционный объектив; 10 – негативодержатель

   ФОТОЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ ЭКСПОНÓМЕТР, см. в ст. Экспонометр.

   ФОТОЭЛЕМÉНТ, прибор, в котором под действием падающего на него света возникает электродвижущая сила (фотоЭДС) или электрический ток (фототок). Различают фотоэлементы электровакуумные и полупроводниковые. Используют их в автоматической контрольной и измерительной аппаратуре. Фотоэлемент, действие которого основано на фотоэлектронной эмиссии (внешнем фотоэффекте), представляет собой электровакуумный прибор с двумя электродами – фотокатодом и анодом, помещёнными в вакуумированный или наполненный газом стеклянный баллон. Фотокатодом служит фоточувствительный слой, нанесённый на участок стеклянной оболочки баллона либо на поверхность металлической пластинки внутри баллона. Анод выполняется в виде металлического кольца или сетки. Световой поток, падающий на фотокатод, вызывает фотоэлектронную эмиссию с поверхности катода. При замыкании электрической цепи фотоэлемента в ней протекает фототок, пропорциональный световому потоку. Первый фотоэлемент, основанный на внешнем фотоэффекте, создал А. Г. Столетов в 1887 г. Фотоэлемент, действие которого основано на внутреннем фотоэффекте, представляет собой полупроводниковый прибор с выпрямляющим полупроводниковым переходом. При замыкании внешней электрической цепи полупроводникового фотоэлемента через нагрузку начинает протекать электрический ток, пропорциональный световому потоку. Фотоэлементы служат приёмниками оптического излучения, в т. ч. видимого света. Полупроводниковые фотоэлементы используют также для прямого преобразования солнечного излучения в электрическую энергию – в солнечных батареях (напр., на космических станциях), в фотоэлектрических генераторах.

   Схемы включения электровакуумного (а) и полупроводникового (б) фотоэлементов:
   К – фотокатод; А – анод; Ф – световой поток; п и р – области полупроводника с донорной и акцепторной примесями; Е – источник постоянного тока; Rн – нагрузочный резистор

   ФРЕЗЕРОВÁНИЕ, 1) обработка резанием различных материалов (металл, древесина, камень и др.) при вращательном движении инструмента – фрезы – и поступательном движении обрабатываемой заготовки. Фреза является многолезвийным режущим инструментом с зубьями, расположенными на цилиндрическом корпусе параллельно или наклонно к его оси. Изготовляют фрезы цельнолитыми или со вставными пластинками из твёрдых сплавов или композитных материалов. В металлообработке фрезерование осуществляется на фрезерных станках при обработке плоскостей и криволинейных поверхностей деталей, нарезании резьбы и зубчатых колёс, образовании шлицев, канавок, пазов и т. п., а также при резке материалов. При фрезеровании зубья вращающейся фрезы срезают стружку с подаваемой на неё заготовки, образуя требуемую поверхность детали. Обработка фрезой даёт возможность получать детали с достаточно высокой точностью размеров и чистотой поверхности. В деревообработке для фрезерования используют цепнофрезерные и долбёжные станки с рабочим органом в виде цепи из закалённой стали или в виде специальной т. н. гнездовой фрезы (на долбёжных станках).
   2) Фрезерование почвы – первичная обработка почвы, производимая почвенными фрезерными машинами при осушении, во время предпосевной обработки, при добыче торфа.

   Фрезы:
   а – цилиндрические; б – концевая с коническим хвостовиком; в – торцевая насадная со вставными ножами; г – червячная

   ФРИКЦИÓННАЯ ПЕРЕДÁЧА, механическая передача, в которой движение передаётся или преобразуется за счёт сил трения между прижимаемыми друг к другу цилиндрами, конусами, дисками и т. п. Используется для передачи вращательного движения между пересекающимися и параллельными валами, для преобразования вращательного движения в винтовое или поступательное. Фрикционная передача является одной из разновидностей бесступенчатых передач; применяется в механизмах вращения шпинделей винтовых прессов и металлорежущих станков, в узлах ручного регулирования приборов и т. п.

   ФРОЛÓВ Козьма Дмитриевич (1726–1800), российский изобретатель. Создал на Алтае (Змеиногорский рудник) в 1760-х гг. комплекс сооружений и гидросиловых установок, которые позволили механизировать бо́льшую часть производственных процессов: откачку воды из рудников, подъём и транспортировку руды и т. д. До настоящего времени сохранились земляная плотина (высотой 18 м) и ряд других сооружений, построенных под руководством Фролова.

   ФТОРОПЛÁСТЫ (фторолоны), синтетические термопласты, продукты полимеризации фторпроизводных олефинов. Фторопласты различаются по молекулярной массе (от 100 тыс. до 10 млн.); плотность 1700–2180 кг/мі, температура эксплуатации от 120 до 260 °C, прочность на растяжение не превышает 55 МПа. Стойки к действию агрессивных сред, не горят и даже самозатухают при возгорании. Выпускаются в виде паст, порошков или гранул, которые при необходимости формуют в изделия по технологии переработки пластмасс; для политетрафторэтилена используют технологию порошковой металлургии или керамики. Из фторопластов изготовляют коррозионностойкие контейнеры, теплообменники, химические реакторы, конструкционные детали, протезы органов человека, листы, плёнки, трубы, шланги, изоляцию для проводов и кабелей. Растворами фторопластов пропитывают ткани, работающие в агрессивных средах; низкомолекулярные фторопласты используют как сухие смазки, компоненты антифрикционных материалов.

   ФУ́ЛТОН (fulton) Роберт (1765–1815), американский изобретатель парохода. В 1806—07 гг. построил первый в мире колёсный пароход «Клермонт» с паровой машиной мощностью 20 л. с. (14.7 кВт), который стал постоянно курсировать по р. Гудзон от Нью-Йорка до Олбани. В дальнейшем создал ещё несколько колёсных пароходов, в т. ч. первое в мире паровое военное судно «Демологос». Помимо пароходов, построил подводную лодку «Наутилус», имевшую все основные части будущих подлодок.

   ФУНДÁМЕНТ СООРУЖÉНИЯ, подземная или подводная часть сооружения, служащая для передачи нагрузок (собственного веса, временной нагрузки и т. д.) от сооружения на основание. Возводятся гл. обр. из железобетона, бетона и бута. Фундаменты делятся на фундаменты мелкого и глубокого заложения.
   Фундаменты мелкого заложения (обычно на естественном основании) устраиваются в относительно неглубоких котлованах или траншеях. Бывают ленточными (под стены и колонны), отдельно стоящими (под отдельные колонны, стойки, памятники и т. д.) и сплошными в виде плит или массивов различных форм (под всё сооружение или его часть). Верхняя поверхность фундамента называется обрезом, а нижняя, опирающаяся на основание, – подошвой. Расстояние от планировочной отметки земли до подошвы фундамента (а при наличии специальной подготовки под фундамент из песка, гравия и т. п. – до низа подготовки) называется глубиной заложения фундамента. Глубина заложения устанавливается с учётом назначения сооружения, величины и характера нагрузок, действующих на основание, геологических, гидрогеологических условий и климатических особенностей района. В глинистых грунтах главным фактором является глубина промерзания грунта. Дело в том, что мелкие частицы (менее 0.1 мм) таких грунтов при промерзании перемещаются (пучинятся) на десятки сантиметров, что вызывает перемещения фундамента и деформацию всего сооружения. Для пучинистых грунтов глубину заложения фундамента назначают не менее расчётной глубины промерзания грунта. Для Москвы и Московской области, напр., она составляет 1 м 40 см.
   Фундаменты глубокого заложения устраивают при слабых, просадочных, взбухающих и т. п. грунтах, при высоком уровне грунтовых вод, а также при возведении сооружений, несущих большие нагрузки (мосты, гидротехнические сооружения и т. д.). Фундаменты глубокого заложения бывают свайные (см. Свайные фундаменты), в виде кессонов, опускных колодцев и глубоких опор (оболочек и набивных). Ок. 80 % возводимых в жилищном строительстве фундаментов – фундаменты мелкого заложения.

   ФУНИКУЛЁР, рельсовая дорога с канатной тягой для перевозки пассажиров или грузов в вагонах на крутых подъёмах на короткие расстояния. Канат скользит по роликам, расположенным между рельсами. Тяговое усилие передаётся через канат от электродвигателя, находящегося на концевой (обычно верхней) станции, через систему механических передач и приводную лебёдку. Вагон или канат оснащён механическим тормозом, обеспечивающим автоматическое торможение при отключении электродвигателей или обрыве каната. В зависимости от назначения фуникулёры бывают пассажирские, грузовые и грузопассажирские, по устройству – одновагонные (с одним попеременно поднимающимся и опускающимся вагоном) и двухвагонные (с двумя уравновешивающими друг друга вагонами, движущимися навстречу). Двухвагонные фуникулёры могут выполняться двухпутными (с независимыми рельсовыми путями) и однопутными (с разъездами в средней части). Провозная способность фуникулёров обычно не превышает 600 человек в час. Фуникулёры имеют ограниченное распространение, обычно их устраивают в местностях с горным рельефом, в курортных зонах, внутри промышленных объектов, расположенных в горах, и т. п. Впервые фуникулёр был применён в 1854 г. в Италии и Австрии.

   ФУ́РМА, устройство для подачи газообразных компонентов процесса, напр. воздуха, кислорода, природного газа и т. п., в металлургические печи или для продувки металлической ванны при выплавке стали или цветных металлов. В доменных печах фурма представляет собой сопло с водоохлаждаемой рубашкой, а в вагранках и других шахтных печах – щелевидное отверстие в стенке агрегата. В конвертерах и мартеновских печах фурма служит для подачи кислорода, представляет собой трубу с наконечником специальной конструкции и водоохлаждаемой рубашкой, снабжается механизмом для подъёма, опускания и замены. Кроме дутья, через фурму могут подаваться (вдуваться) порошкообразные и жидкие материалы (напр., пылеугольное топливо и мазут в доменном процессе).

   ФУТЕРÓВКА, защитная внутренняя облицовка металлургических и тепловых агрегатов и их частей (печей, топок, ковшей, боровов, труб и др.), а также химических аппаратов, травильных ванн и т. п. Выполняется из кирпичей, плит, блоков, бетонов, набивных масс и т. н. торкретмасс. В зависимости от назначения и вида материала футеровка может быть огнеупорной, кислотоупорной, теплоизоляционной.

   ФЮЗЕЛЯ́Ж, корпус летательного аппарата, внутри которого размещают кабину экипажа, пассажирский салон, грузовые отсеки, различное оборудование. Фюзеляж связывает между собой крыло, оперение, иногда шасси и двигательную установку. Основные элементы конструкции – каркас и обшивка. У большинства летательных аппаратов каркас собирают из продольных (лонжероны, стрингеры) и поперечных (шпангоуты) элементов (балочная конструкция), воспринимающих нагрузки и образующих внутренний объём. Часто каркас изготовляют в виде пространственной фермы. Есть каркасы смешанные: передняя часть ферменная, а хвостовая – балочная и наоборот. У большинства современных самолётов фюзеляжи имеют сигарообразную форму с закруглённой носовой и сужающейся хвостовой частями. Фюзеляж гидросамолёта внешне напоминает лодку. У сверхзвуковых самолётов носовую часть фюзеляжа делают заострённой для улучшения аэродинамических свойств. Обшивка фюзеляжа придаёт ему обтекаемую форму и также частично воспринимает нагрузки.
   У первых самолётов (нач. 20 в.) каркас фюзеляжа изготовляли из деревянных реек, а обшивку из ткани. В период 1-й мировой войны создавались самолёты с фюзеляжем, крыльями и оперением, обшитыми специальной авиационной фанерой. В 30—40-х гг. во многих странах, в т. ч. в России, Франции, Германии, США, Италии, начали выпускать самолёты с металлическим каркасом и металлической обшивкой. При изготовлении каркасов фюзеляжей широко используются лёгкие и прочные алюминиевые и титановые сплавы, а обшивку делают из листов алюминиевых сплавов. Такие же фюзеляжи у вертолётов. В фюзеляжах планёров используют гл. обр. композиционные и пластмассовые материалы, реже древесину и фанеру.

Х

   ХÁКЕР, похититель конфиденциальной информации из компьютерной сети, компьютерный взломщик. Целями взлома может быть похищение денег со счетов как компаний, так и отдельных граждан, похищение секретной информации из компьютерных сетей торговых фирм, промышленных корпораций, промышленный и военный шпионаж и т. д. Хакеры изначально высококвалифицированные программисты, к сожалению использующие свои знания и возможности во вред обществу. Их деятельность может наносить вред как отдельным гражданам и организациям, так и целым государствам. Известны, напр., случаи проникновения хакеров в компьютерные сети оборонного ведомства США, что может привести к нарушению международной безопасности и спровоцировать военные конфликты. Защитой от компьютерного взлома могут служить сложные для расшифровки пароли.

   ХИ́МИКО-ТЕРМИ́ЧЕСКАЯ ОБРАБÓТКА МЕТÁЛЛОВ, совокупность технологических процессов, приводящих к изменению химического состава, структуры и свойств поверхности металла без изменения состава, структуры и свойств его внутренних зон. Осуществляется с помощью насыщения поверхности различными химическими элементами при повышенных температурах. Поверхности изделий из железа чаще всего насыщают углеродом (цементация), азотом (азотирование), азотом и углеродом (цианирование), металлами, кремнием (силицирование) и т. д.

   ХИМИ́ЧЕСКИЕ ИСТÓЧНИКИ ТÓКА, устройства, вырабатывающие электрический ток за счёт энергии окислительно-восстановительных реакций химических реагентов. Химические источники тока обычно подразделяют на первичные, вторичные и резервные, а также электрохимические генераторы (топливные элементы).
   В первичных источниках тока (гальванические элементы и батареи) энергия химических реакций используется однократно; в некоторых гальванических элементах возможно повторное кратковременное использование энергии реагентов после электрической подзарядки. ЭДС первичных элементов 1.2–1.5 В. Чтобы получить требуемое напряжение или ток в электрической цепи, питаемой гальваническими элементами, их объединяют в группы, соединяя параллельно (для увеличения силы тока), последовательно (увеличение ЭДС) или комбинационно (для увеличения и тока, и напряжения). Таким образом создают батареи первичных элементов с ЭДС до нескольких сотен вольт и силой тока до нескольких ампер.
   К вторичным источникам тока относят аккумуляторы электрические и аккумуляторные батареи. В отличие от гальванических элементов, они допускают многократное использование энергии химических реагентов. Их действие обратимо: аккумулятор, подключённый к источнику электрического тока, заряжается, т. е. является потребителем электроэнергии; после зарядки, будучи подключён к внешней цепи, он разряжается, т. е. сам становится источником тока. Аккумуляторы допускают сотни и тысячи циклов «заряд – разряд». После разрядки аккумулятор не надо менять на новый (в этом его преимущество перед гальваническим элементом), но для восстановления работоспособности ему необходим внешний источник электроэнергии (потому он и называется вторичным источником тока). ЭДС аккумуляторов 1.0–1.5 В. Чтобы повысить ЭДС и силу тока при разряде, аккумуляторы объединяют в батареи.
   Резервные источники тока, как и гальванические элементы, допускают только однократное использование. Отличительная особенность резервных источников тока в том, что при хранении их электролит не соприкасается с электродами, а следовательно, нет окислительно-восстановительных химических реакций. В неработающем состоянии жидкий электролит хранится в стеклянных, пластмассовых или металлических ампулах, а твёрдый – в межэлектродных зазорах. При подключении к нагрузке ампулы разрушают сжатым воздухом либо взрывом, а кристаллы твёрдого электролита расплавляют, напр., электрическим током или пиротехническим способом. Срок хранения резервных источников тока до 10–15 лет. Применяются для питания электрических приборов, которые долгое время хранятся в резерве, но могут понадобиться в любой момент.
   Топливные элементы способны длительное время генерировать электрический ток, пока к ним будут поступать жидкие или газообразные химические реагенты для продолжения окислительно-восстановительных реакций.

   ХЛАДАГÉНТ, холодильный агент, рабочее вещество холодильной машины, которое при кипении или(и) расширении отбирает тепло от охлаждаемого тела и затем после сжатия отдаёт его окружающей среде (напр., воздуху или воде). Хладагент должен иметь низкую температуру кипения, большую теплоту парообразования, малую теплоёмкость и высокую теплопроводность. Основными хладагентами холодильных машин являются аммиак, фреон и некоторые углеводороды. Хладагентами называют также жидкие газы, кипящие при низких температурах (азот, водород, неон, гелий и др.) и служащие для охлаждения и поддержания при низких температурах различных объектов исследования и хранения, узлов радиоэлектронной аппаратуры, кабелей связи, энергетических устройств и др.

   ХÓДИКИ, см. в ст. Часы.

   ХОЛОДИ́ЛЬНАЯ МАШИ́НА, устройство для отвода тепла от охлаждаемого тела при температуре более низкой, чем температура окружающей среды. Холодильная машина работает как своеобразный тепловой насос, перекачивая с затратой энергии (механической, тепловой и т. д.) тепло от более холодного тела к более нагретой окружающей среде. Наиболее распространены парокомпрессионные холодильные машины. Основными элементами их являются испаритель, компрессор, конденсатор и терморегулирующий (дроссельный) вентиль, которые соединены между собой трубопроводом и образуют замкнутую герметичную систему, заполненную хладагентом. В испарителе жидкий хладагент кипит (испаряется) при пониженном давлении. Необходимая для парообразования теплота отбирается от охлаждаемого тела. Образовавшийся пар отсасывается из испарителя компрессором, сжимается в нём и подаётся в конденсатор, где охлаждается и конденсируется, превращаясь снова в жидкий хладагент. Далее жидкий хладагент возвращается в испаритель, замыкая таким образом цикл работы холодильной машины. Первая парокомпрессионная холодильная машина, работавшая на эфире, была построена в Великобритании Дж. Паркинсом (1834). Современные холодильные машины широко применяются в технике и быту, они входят, напр., в состав бытовых холодильников (холодильный агрегат) и кондиционеров. В холодильнике тепло отбирается от камеры с пищевыми продуктами, в кондиционере – от воздуха, поступающего для охлаждения помещения.

   Схема парокомпрессионной холодильной машины:
   1 – испаритель; 2 – компрессор; 3 – конденсатор; 4 – теплообменник; 5 – терморегулирующий вентиль

   ХОЛОДИ́ЛЬНИК бытовой, аппарат для охлаждения, замораживания и хранения пищевых скоропортящихся продуктов при температуре ниже температуры окружающей среды (от 4 до –40 °C). Представляет собой металлический шкаф со встроенным в него холодильным агрегатом компрессионного или абсорбционного типа. Холодильный агрегат абсорбционного типа состоит из генератора (нагревателя), конденсатора, испарителя и абсорбера. Холод вырабатывается в нём за счёт абсорбции – поглощения твёрдым или жидким веществом (абсорбером) паров хладагента (аммиака). В абсорбционном холодильнике нет подвижных частей, поэтому он работает бесшумно. Более высокую холодопроизводительность обеспечивает холодильный агрегат компрессионного типа. Он состоит из компрессора с приводом от электродвигателя, конденсатора и фильтра-осушителя. Компрессор осуществляет циркуляцию хладагента в каналах испарителя, за счёт чего происходит охлаждение камеры холодильника (см. Холодильная машина). Работа электродвигателя с компрессором сопровождается небольшим шумом и вызывает вибрацию холодильника. Процесс охлаждения и достижение минусовой температуры происходит значительно быстрее, чем в абсорбционном холодильнике. При этом в компрессионном холодильнике можно получить значительно более низкую температуру. Абсорбционные холодильные агрегаты работают непрерывно, поэтому потребляют много электроэнергии. Компрессионные холодильные агрегаты периодически включаются и выключаются с помощью терморегулятора для поддержания в камере холодильника заданной температуры. Поэтому компрессионные холодильники экономнее расходуют электроэнергию и получили гораздо большее распространение по сравнению с абсорбционными.
   Существуют однокамерные и двухкамерные холодильники. В однокамерных холодильниках (с одной общей дверью) имеется сравнительно небольшое низкотемпературное отделение, в котором поддерживается минусовая температура (до –12 °C), и основная холодильная камера с температурой порядка 4–6 °C. Двухкамерные холодильники состоят из двух отдельных камер – холодильной и морозильной, каждая из которых имеет свою дверцу.

   Схема компрессионного холодильника:
   1 – морозильная камера; 2 – испаритель; 3 – жидкий хладагент; 4 – конденсатор; 5 – компрессор с электроприводом

   В наиболее совершенных холодильниках каждая камера снабжена своим холодильным агрегатом и имеет свой температурный режим. В морозильной камере достигается более низкая температура и создаются более благоприятные условия для длительного хранения продуктов. Современные холодильники снабжаются устройствами для автоматического удаления снежной шубы на стенках испарителя.
   Первые холодильники (компрессионные) появились в 1910 г. в США. Лишь 15 лет спустя, в 1925 г., в Швеции началось производство абсорбционных холодильников. Первые отечественные компрессионные холодильники (ХТЗ-120) были выпущены в 1939 г., в 1945 г. – абсорбционные («Газоаппарат»).

   ХОНИНГОВÁНИЕ, см. в ст. Абразивная обработка.

   ХРÁПОВЫЙ МЕХАНИ́ЗМ, зубчатый механизм, состоящий из храпового (зубчатого) колеса с косыми зубьями и рычага с укреплённым на нём промежуточным звеном (собачкой). Храповый механизм преобразует возвратно-вращательное движение рычага в прерывистое вращение храпового колеса. При вращательном (рабочем) движении рычага собачка под действием пружины свободным концом упирается в зуб колеса и поворачивает его на некоторый угол. При возвратном (холостом) ходе рычага собачка свободно скользит по косым кромкам зубьев, пока рычаг не остановится. Чтобы во время холостого хода рычага колесо не вращалось в обратную сторону, имеется дополнительная стопорная собачка. Во время следующего рабочего движения рычага собачка снова поворачивает колесо. Таким образом вращательные движения рычага преобразуются в периодическое вращение колеса только в одном направлении. Чтобы повернуть колесо в обратную сторону, надо удержать обе собачки от контакта с зубьями. Храповый механизм применяют в качестве задерживающего устройства – напр., в грузоподъёмных машинах (зубчатое колесо соединено с барабаном лебёдки, и собачка удерживает барабан от обратного раскручивания под тяжестью поднимаемого груза). Храповый механизм используется в часах с пружинным заводом (при заводе часов он предотвращает самопроизвольное раскручивание заводной пружины).

   Схема храпового механизма:
   1 – храповое колесо; 2 – собачка; 3 – рычаг; 4 – стопорная собачка

   ХРОМИ́РОВАНИЕ, нанесение хрома или его сплавов на металлическое изделие для придания его поверхности особых физико-химических свойств: сопротивления коррозии, износостойкости, жаростойкости, механической прочности и электромагнитных свойств. Осуществляется различными способами, среди которых наиболее распространён электролитический. Электролитическое хромирование – гальванический процесс, вошедший в промышленную практику с 20-х гг. 20 в. Хромируют преимущественно изделия из стали и чугуна, а также из сплавов на основе меди, цинка, никеля и алюминия. Хромовое покрытие обладает высокой химической стойкостью. Осаждённый на предварительно отполированную поверхность хром придаёт ей зеркальный блеск и серебристый с синеватым отливом цвет.

   ХРОНÓМЕТР, особо точные переносные часы, ход которых практически не зависит от колебаний температуры, механических вибраций и тяги заводной пружины. Применяется, напр., в навигации для хранения времени начального меридиана, что необходимо при определении географической долготы.

   ХУДÓЖЕСТВЕННОЕ ЛИТЬЁ, способ изготовления памятников, произведений скульптуры, культовых изделий, предметов бытового назначения, ювелирных изделий и др.; художественные произведения, созданные методом литья.
   Художественное литьё зародилось в бронзовом веке – в эпоху освоения человеком способов добычи и обработки металла. С развитием литейного производства художественное литьё постепенно выделилось в отдельную отрасль со своими специфическими способами формовки модели, методами литья и выбором металла. Основные технологические приёмы художественного литья вырабатывались при изготовлении изделий из бронзы – с древнейших времён самого употребимого сплава для художественных изделий. С 4 в. для изготовления небольших изделий, гл. обр. бытового назначения, начали обращаться к олову. Об этом свидетельствуют находки из коптских гробниц (4–7 вв.). И в более поздние времена из олова отливали предметы, очень похожие на серебряные, но значительно менее дорогие. Сохранились литые изделия 16–19 вв., отличающиеся мягкостью форм, проработкой деталей рельефа благодаря искусно выполненной гравировке. Наиболее распространённые предметы художественного литья – чаши, сосуды, кубки, медали и т. п.

Э. М. Фальконе. Памятник Петру I («Медный всадник») в Санкт-Петербурге

В 17–18 вв. в искусстве художественного литья большое место занимали произведения парковой скульптуры. Фигуры, украшавшие парки Петродворца, Версаля, создавались из свинца, текучесть которого использовалась для достижения эффекта воздушности складок одежды, проработанности черт лица, естественности волос в искусных причёсках. Начиная с 15 в. развивалось чугунное литьё в Германии, затем в других странах Европы, а с кон. 17 в. и в России. Из чугуна изготовлялись парковые скульптуры, решётки, ограды, садовая мебель, надгробия и пр. Литые изделия из чугуна (более массивные, но и более дешёвые, чем бронзовые) отличаются индивидуальной выразительностью и широко распространены в городских и парковых ландшафтах. В России и за рубежом наиболее известны изделия художественного литья Каслинского завода на Урале, производящего с сер. 18 в. чугунные скульптуры как по моделям известных памятников, так и оригинальные художественные изделия. Шедеврами российского художественного литья по праву считаются «Медный всадник» – памятник Петру I работы Э.-М. Фальконе (1782) и скульптурные конные группы на Аничковом мосту в Санкт-Петербурге П. К. Клодта (1849—50).

Ц

ЦÁНДЕР Фридрих Артурович (1887–1933), учёный и изобретатель, один из первых разработчиков ракетной техники. Построил и испытал (1929—32) реактивный двигатель, работающий на сжатом воздухе и бензине, сконструировал (1933) первый отечественный жидкостный реактивный двигатель (ЖРД) для ракетопланёра РП-2 и ракеты ГИРД-Х. Работал также над созданием крылатых ракет и ракет-носителей, в двигателях которых можно было бы сжигать корпуса отслуживших ракетных блоков. Один из организаторов (совместно с С. П. Королёвым) Группы изучения реактивного движения (ГИРД).

ЦВЕТÁ КАЛÉНИЯ, цвета свечения металла, зависящие от температуры нагрева. Для железа и стали характерны следующие цвета каления (см. табл.). До появления пирометров по цветам каления определяли температуру термической (закалка, отпуск), химико-термической (цементация, цианирование) и термомеханической обработки стали.

Цвета каления железа и стали

ЦВЕТÁ ПОБЕЖÁЛОСТИ, радужная окраска, появляющаяся на чистой поверхности нагретой стали в результате образования на ней тончайшей оксидной плёнки. Толщина плёнки зависит от температуры нагрева стали: плёнки разной толщины по-разному отражают световые лучи, чем и обусловлены те или иные цвета побежалости (см. табл.). На легированных (особенно высоколегированных) сталях те же цвета побежалости появляются при более высоких температурах. До появления пирометров по цветам побежалости судили о температуре стали.

   Цвета побежалости на поверхности железа или нелегированной углеродистой стали

   ЦВЕТНÁЯ МЕТАЛЛУ́РГИ́Я, отрасль металлургии, включающая производство цветных металлов (и их сплавов) от добычи и обогащения руд до получения готовой продукции. К цветным металлам относятся более 85 элементов Периодической системы элементов Д. И. Менделеева.
   Все металлы принято делить на чёрные и цветные (за рубежом металлы обычно подразделяют на железные и нежелезные). К чёрным металлам относят железо и его сплавы, марганец и хром, производство которых тесно связано с металлургией чугуна и стали. Остальные металлы относят к цветным. Название «цветные металлы» условно, т. к. фактически только золото и медь имеют ярко выраженную окраску. Все прочие металлы, включая чёрные, имеют серый цвет с различными оттенками – от светло-серого до тёмно-серого. Цветные металлы условно делят на пять групп. Первая группа – тяжёлые металлы: медь, никель, свинец, цинк и олово. Эти металлы наиболее важные среди цветных металлов по своему значению и объёму производства. Вторая группа – малые тяжёлые металлы: висмут, мышьяк, сурьма, кадмий, ртуть и кобальт; они являются природными спутниками тяжёлых металлов. Третья группа – лёгкие металлы: алюминий, магний, титан, натрий, калий, барий, кальций, стронций. Они имеют самую низкую удельную плотность (удельную массу) по сравнению с другими металлами. Четвёртая группа – благородные металлы (драгоценные металлы): золото, серебро, платина и платиноиды (палладий, родий, рутений, осмий и иридий). Эти металлы обладают валютной ценностью, высокой стойкостью к воздействию окружающей среды. Пятая группа – редкие металлы: тугоплавкие, имеющие высокие температуры плавления, – вольфрам, молибден, тантал, ниобий, цирконий и ванадий; лёгкие – литий, бериллий, рубидий и цезий; рассеянные – галлий, индий, таллий, германий, гафний, рений, селен и теллур; редкоземельные – радий, уран, торий, актиний и трансурановые элементы.

Орден «Победа» (платина, рубины, бриллианты, эмаль)

   Звезда ордена «За заслуги перед Отечеством» 1-й степени (золото, серебро, эмаль)

   Цветная металлургия – материалоёмкая отрасль промышленности. Расход руды на единицу товарной продукции из-за относительно низкого содержания в сырье цветных металлов чрезвычайно велик. Чем беднее перерабатываемое сырьё, тем больше расход руды в металлургическом производстве. Напр., для получения 1 т алюминия необходимо переработать 5—10 т алюминиевой руды, а чтобы получить 1 кг золота – до 7 тыс. т золотой руды. Многие предприятия цветной металлургии для выполнения своей программы вынуждены перерабатывать десятки и сотни миллионов тонн сырья в год. Большинство руд цветных металлов имеют сложный состав, являются полиметаллическими (комплексными), т. е. содержат несколько металлов. Напр., при переработке медно-никелевых руд получают медь, никель, кобальт, золото, селен, теллур, платиновые металлы. Характерная особенность технологии цветных металлов – многостадийность, использование различных пиро – и гидрометаллургических процессов, высокие требования к чистоте конечных продуктов при сложном составе первичного сырья. При этом необходимо решать экологические проблемы, связанные со значительным количеством жидких, твёрдых и газообразных отходов. На предприятиях цветной металлургии попутно получают полезные продукты – серную кислоту, соду, поташ, фтористые соли, огнеупоры, компоненты строительных материалов и многие другие. Цветные металлы применяют практически во всех областях тяжёлой и лёгкой промышленности. Напр., для легирования сталей используют никель, титан, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт. Сплавы на основе алюминия, меди, магния, титана, никеля и других металлов используют в авиационной и автомобильной промышленности. В них нуждается транспорт, машиностроение, промышленное и гражданское строительство, производство предметов домашнего потребления. Многими цветными металлами (медь, олово, цинк и др.) покрывают стали, другие цветные металлы для придания им коррозионной стойкости. Германий, галлий, индий, селен, теллур используют в электронике. Золото, серебро, платину, палладий используют в химической, электротехнической и электронной промышленности, из них изготовляют ордена и ювелирные изделия, чеканят монеты, создают художественные изделия и предметы быта.

   ЦЕЛЛЮЛÓЗА, один из самых распространённых природных полимерных материалов, являющийся главной составляющей частью клеточных стенок растений. Отсюда другое название целлюлозы – клетчатка (происходит от латинского cellula, буквально – комнатка, клетушка, клетка). Целлюлоза содержится в хлопчатнике (до 98 %), льне, джуте (до 90 %), древесине (до 50 %), камыше, злаках, подсолнечнике (до 40 %). Присутствие целлюлозы в тканях растений обусловливает их механическую прочность и эластичность. Из природных материалов целлюлозу выделяют различными способами, зависящими от типа растительных тканей, содержания в них других компонентов. Основной способ получения целлюлозы: варка с добавлением щёлочи – раствора едкого натра (получаемый продукт – хлопковая целлюлоза), а также с использованием наряду со щёлочью бисульфитов кальция, магния и др. или сульфида натрия (гл. обр. древесная целлюлоза). Целлюлоза – основное сырьё целлюлозно-бумажной промышленности, служащее для изготовления бумаги различных сортов и картона, изделий из этих материалов, а также древесно-волокнистых плит. Кроме того, она используется также в текстильной и лакокрасочной промышленности, при изготовлении бездымного пороха и др. В России производство целлюлозы известно со времён Петра I (нач. 18 в.), когда была основана первая в стране Красносельская бумажная мануфактура (Красногородский целлюлозно-бумажный завод).

   ЦЕМÉНТ, собирательное название большой группы искусственных порошкообразных вяжущих материалов, способных при взаимодействии с водой, водными растворами солей и другими жидкостями образовывать пластичную массу, которая со временем затвердевает и превращается в прочное камневидное тело.
   Секрет цемента был известен ещё античным строителям. У древнеримских писателей встречаются упоминания о том, что на склоне Везувия есть особого рода песок, который, если смешать его с водой, образует материал, твёрдый, как скала, причём в дальнейшем от воды его твёрдость не уменьшается, а возрастает. С использованием такого песка построена дорога от Рима к городу Байи (недалеко от Неаполя). Однако со временем состав загадочного строительного материала был забыт. В 1756 г. английский инженер Смитон, получивший задание построить маяк в местах, прославившихся свирепыми бурями, вспомнил вычитанное у Витрувия описание строительства римских портов. Смитон занялся исследованием вулканических песков и обнаружил, что их прочность в значительной мере объясняется примесями глины. Ещё через 40 лет следующий шаг вперёд по открытию забытого материала сделал другой англичанин, Дж. Паркер. Паркер сообразил, что нет смысла искать редкий в природе вулканический песок, глина и сама по себе может служить превосходным вяжущим материалом, если к ней примешать известь и смесь обжечь. Паркер писал, что ему удалось разгадать тайну римлян, и поэтому он назвал изобретённый им материал римским цементом. Точный состав того цемента, что используется в наши дни, разработал в 1824 г. третий англичанин, каменщик Дж. Аспдин. Полученный им порошок цветом очень напоминал серый строительный камень, который добывали рядом, в Портланде, отчего цемент Аспдина получил название портландского (или портландцемента).
   Новый материал быстро стал популярным и получил широкое распространение. Получается он тонким измельчением обожжённой до спекания сырьевой смеси известняка и глины. Спёкшаяся сырьевая смесь в виде зёрен размером до 40 мм называется клинкером. Затем в многокамерных мельницах клинкер размалывается в тонкий порошок и смешивается с добавками, способными регулировать процесс твердения. При смешивании цемента с водой образуется пластичное клейкое цементное тесто, постепенно густеющее и переходящее в камнеподобное состояние. По пределу прочности при сжатии цементных образцов, испытанных на 28-е сутки после изготовления, устанавливается марка цемента (напр., цемент марки 300, мі00, означает, что пределом прочности при сжатии образца была величина в 300 кг/смІ). Прочность портландцемента нарастает неравномерно: на третий день она достигает примерно 50 %, а на седьмой – 70 %. В последующий период рост прочности цемента ещё более замедляется, и на 28-й день цемент набирает марочную прочность. Однако при благоприятных условиях (повышенная влажность, положительная температура воздуха) твердение портландцемента может продолжаться месяцы и даже годы, в 2–3 раза превышая марочную (28-суточную) прочность. Основная область применения цемента – изготовление на его основе бетонов и железобетонов.

   ЦЕНТР УПРАВЛÉНИЯ ПОЛЁТАМИ (ЦУП), организация, выполняющая практическое управление полётом, осуществляет централизованное руководство всеми процессами и операциями по выведению на орбиту и выполнению программ пилотируемых космических кораблей, орбитальных станций (в т. ч. и на этапах автоматического полёта) и автоматических межпланетных станций. В ЦУПе, кроме того, проводятся разнообразные научные исследования и разрабатываются и решаются задачи управления космическими полётами. На стадии подготовки к полёту ЦУП планирует работу экипажа и соответствующих технических средств, обеспечивающих эти планы и программы полёта в целом. Во время полётов ЦУП контролирует работу и состояние экипажа и бортовых систем на основании анализа телеметрической, телевизионной и радиоинформации. В необходимых случаях, особенно при нештатных ситуациях, специалисты ЦУПа совместно с разработчиками бортовых систем и постановщиками экспериментов вырабатывают рекомендации по оптимальным решениям создавшейся ситуации.

   Центр управления полётами

   В ЦУПе сосредоточены технические средства обработки всей получаемой с космических кораблей и орбитальных станций информации, а также коллективные и индивидуальные средства её отображения. Важна роль ЦУПа в информации общественности о ходе космических полётов. Для журналистов оборудованы рабочие места, с которых они непосредственно наблюдают за происходящими событиями и имеют возможность обратиться за комментариями к специалистам. Для обработки поступающей с космических кораблей телевизионной информации в Москве работала Центральная телевизионная аппаратная (ЦТА). Она находилась в организационном подчинении ЦУПа, обрабатывала поступающую видеоинформацию и передавала её в ЦУП и другим потребителям, в числе которых было Центральное телевидение. В настоящее время в связи с унификацией телевизионных сигналов ЦТА ликвидирована.

   ЦЕНТРИФУ́ГА, 1) аппарат для разделения суспензий, шламов, эмульсий на составляющие или удаления жидкости из материалов с повышенной влажностью под действием центробежных сил. Основной частью центрифуги является ротор (барабан), вращающийся вокруг своей оси с частотой несколько тысяч оборотов в минуту, отчего в нём образуются центробежные силы до 20 000 g в промышленных и до 350 000 g в лабораторных центрифугах. Принцип работы центрифуги основан на разнице плотностей веществ, входящих в состав суспензии, эмульсии, шлама. Напр., при разделении суспензий твёрдые частицы, как более плотные, прижимаются к внутренней поверхности барабана и оседают на ней, а образовавшаяся жидкая составляющая отводится за его пределы. В центрифугах, используемых в качестве сушильных установок, стенки барабана имеют множество маленьких отверстий для отвода воды, выделяющейся из осушаемого материала под действием центробежной силы. Такие центрифуги применяют, напр., в химической и пищевой промышленности, на обогатительных фабриках, а также в прачечных, микробиологических и химических лабораториях.
   2) Установка для имитации длительно действующих ускорений; применяется при подготовке лётчиков и космонавтов, а также для испытаний различной бортовой аппаратуры летательных аппаратов на действие перегрузок.

   ЦЕНТРОПЛÁН, средняя часть крыла самолёта, присоединяемая к фюзеляжу или составляющая с ним одно целое, к которой крепятся консольные отъёмные части крыла. Чаще всего центроплан изготовляют как единый агрегат (сборочная единица), имеющий специальные крепления для соединения с другими частями планёра самолёта. Если центроплан присоединён к фюзеляжу, то он воспринимает нагрузку только от отъёмных частей крыла; если же он объединён со средней частью фюзеляжа, то воспринимает нагрузку и от консолей крыла, и от носовой и хвостовой частей фюзеляжа. У небольших самолётов центроплан конструктивно не выделяется, а понятие «центроплан» относят к той части планёра самолёта, где отъёмные части крыла стыкуются с фюзеляжем.

   ЦÉППЕЛИ́Н (zeppelin) Фердинанд (1838–1917), немецкий конструктор дирижаблей. Разработал конструкцию жёсткого дирижабля с металлическим каркасом, обтянутым тканью. Первый дирижабль Цеппелина объёмом 11 300 мі совершил полёт 2 июля 1900 г. Впоследствии организовал производство дирижаблей различного назначения, получивших название «цеппелин». К 1914 г. было построено 25 пассажирских и военных аппаратов. Военные дирижабли применялись в годы 1-й мировой войны. Последний пассажирский дирижабль – «Гинденбург» совершил 63 полёта (сгорел в 1937 г.).

   ЦИНК, zn, металл голубовато-белого цвета; химический элемент 11-й группы периодической системы, ат. н. 30, ат. масса 65.39. В природе широко распространён в виде минерала сфалерита (цинковая обманка). Известен с начала н. э. Плотность 7130 кг/мі, температура плавления 419.5 °C. Во влажном воздухе и в воде стоек до 200 °C; окислению препятствует поверхностная плёнка гидроксокарбоната. Цинк используют для нанесения на поверхность металлических (преимущественно стальных и чугунных) изделий защитного слоя (цинкование), как компонент многих сплавов (латуней, нейзильбера, томпака и др.), конструкционный материал для изготовления мелких деталей самолётов и автомобилей, электродов химических источников тока, печатных форм. Оксид и сульфид Zn (в смеси с BaSO₄) – белые пигменты, используемые для приготовления красок (белила, литопон), в производстве пластмасс и линолеума; наполнители резин и фотокопировальной бумаги; соли цинка – люминофоры для кинескопов цветных телевизоров.

Офортная цинковая доска

ЦИОЛКÓВСКИЙ Константин Эдуардович (1857–1935), учёный и изобретатель, один из основоположников космонавтики. Автор работ в области аэродинамики, ракетодинамики, теории самолёта и дирижабля. В детстве почти полностью потерял слух, математику и физику изучал самостоятельно. С 1879 г. – учитель математики и физики в Калуге. В 1883 г. Циолковский закончил своеобразный научный труд в виде дневника «Свободное пространство». В нём он делает вывод, что «единственным возможным способом передвижения в космическом пространстве является способ, основанный на действии реакции отбрасываемых от данного тела газовых частиц вещества. Построенный по реактивному принципу, летательный снаряд в виде железного или стального шара… будет служить для передвижения человека и различных предметов в абсолютной пустоте без пути…».

К. Э. Циолковский

Исследования Циолковского впервые показали возможность достижения космических скоростей и осуществимость межпланетных полётов. Он первым обосновал идею создания искусственных спутников Земли и целых орбитальных поселений, предложил принципиально новый тип ракеты – ракету на жидком топливе – и показал возможность использования в качестве топлива жидких кислорода и водорода. Учёный исследовал влияние перегрузок на живые организмы, впервые используя для этого центрифугу, обосновал и относительную безвредность невесомости для человека.

   Чертежи К. Э. Циолковского

   ЦИ́ФРО-АНÁЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВÁТЕЛЬ (ЦАП), устройство для автоматического преобразования дискретных сигналов, представленных цифровым кодом, в эквивалентные им аналоговые (непрерывные во времени) сигналы. Коды обычно представляются в двоичной, десятеричной или иной системе счисления; выходными величинами чаще всего являются временные интервалы, угловые перемещения, электрические напряжения или ток, частота колебаний. Преобразование может осуществляться, напр., посредством заряда конденсатора последовательностью одинаковых электрических импульсов, число которых соответствует исходному цифровому коду. Преобразователем может также служить шаговый электродвигатель, который преобразует последовательность поступающих на него электрических импульсов в угловое перемещение ротора. При любом способе преобразования выходная величина обязательно аппраксимируется в промежутках между моментами поступления входных кодов. Чем меньше промежутки между импульсами, тем точнее воспроизводится характер изменения аналоговой величины. Цифро-аналоговые преобразователи применяют в системах автоматического регулирования, в гибридных вычислительных машинах, в медицинской и телеметрической аппаратуре.

   ЦИФРОВÁЯ ВЫЧИСЛИ́ТЕЛЬНАЯ МАШИ́НА (ЦВМ), вычислительная машина, преобразующая величины, представленные в виде набора цифр (чисел). Простейшие вычисления, известные с древнейших времён, – это сложение и вычитание. Для выполнения этих вычислений служили абаки и счёты. Эти инструменты не только складывали и вычитали числа, но и хранили результат. Первым пригодным для практического применения устройством считается суммирующая машина, изобретённая в 1642 г. французским математиком и философом Б. Паскалем. Важнейшим действием в машинах Паскаля был автоматический перенос единицы в следующий, высший разряд (так же, как при обычном сложении десятичных чисел в старший разряд числа переносят десятки, образовавшиеся в результате сложения единиц, сотни – от сложения десятков и т. д.). Благодаря этому появилась возможность складывать многозначные числа без вмешательства человека. Этот принцип использовался в течение почти 300 лет (с сер. 17 до нач. 20 в.) при построении арифмометров (приводимых в действие от руки), а позднее и электрических клавишных машин (с приводом от электродвигателя). Первые вычислительные машины выполняли сложение и вычитание, перенос единицы в следующий разряд при сложении (или изъятие единицы при вычитании), сдвиг (перемещение каретки вручную в арифмометрах, автоматически в электрических машинах), умножение (деление) осуществлялось последовательными сложениями (вычитаниями). При этом машина выполняла арифметические операции над числами, человек управлял работой машины, вводил в машину числа, записывал промежуточные и окончательные результаты, искал по таблицам значения различных функций, входящих в расчёт. При такой организации вычислительного процесса скорость вычислений не превышала 125 операций в час. Значительным событием в развитии вычислительной техники стало создание счётно-перфорационных машин. Эти машины все операции над числами, кроме поиска табличных функций и ввода исходных данных, выполняли сами. Они имели арифметическое устройство, память, устройство ввода (с перфокарт) и вывода данных (на перфокарту либо на бумагу). Арифметические операции выполнялись так же, как и в арифмометрах, посредством механических перемещений, что весьма ограничивало их быстродействие. К 1970-м гг. счётно-перфорационные машины, как и сохранившиеся до этих пор арифмометры, окончательно вышли из употребления в связи с заменой их электронными ЦВМ. Все предыдущие ЦВМ работали с десятичной системой счисления. Каждая ЦВМ имела цифровые элементы с 10 устойчивыми состояниями по числу цифр той системы счисления, которая принята в данной ЦВМ. Напр., в арифмометрах такими элементами служили т. н. цифровые колёса, принимающие 10 определённых положений (в соответствии с принятой десятичной системой счисления). В электронных ЦВМ предпочтение отдано двоичной системе счисления, в которой имеются лишь две цифры: 0 и 1. Объясняется это тем, что электронные цифровые элементы (и ламповые, и полупроводниковые) наиболее просто реализуются с двумя устойчивыми состояниями: протекает через них ток – не протекает (1–0). Переход на двоичную систему счисления не только облегчил представление чисел, но и существенно упростил выполнение операций над ними. Способность вычислительной машины выполнять, помимо арифметических, ещё и логические операции, вывела электронные ЦВМ за пределы их прямого назначения (решение численных задач), ЦВМ стали универсальными преобразователями дискретной информации. В кон. 1960-х гг. благодаря преимуществам как по быстродействию, так и по универсальности применения электронные ЦВМ заняли доминирующее положение на мировом рынке вычислительных машин. Свыше 95 % всех вычислительных устройств составляли электронные ЦВМ. В результате уже в сер. 1970-х гг. среди специалистов вычислительной техники, в учебной, научной и научно-популярной литературе утвердился термин ЭВМ (за рубежом – компьютер) как синоним цифровой вычислительной машины.

   ЦИФРОВÁЯ ИНДИКÁТОРНАЯ ЛÁМПА, электровакуумный прибор для отображения информации в виде светящихся изображений цифр (от 0 до 9) и других знаков. Наиболее распространены газоразрядные цифровые индикаторные лампы в виде ионного прибора тлеющего разряда с несколькими катодами (каждый в форме одного из изображаемых знаков) и общим анодом. Конструктивно оформлена в виде лампы со стеклянным баллоном, в котором один за другим расположены проволочные катоды. Используется в индикаторах, цифровых измерительных приборах и др.

   Цифровая индикаторная лампа

   ЦИФРОВÓЕ ТЕЛЕВИ́ДЕНИЕ, собирательный термин, подразумевающий использование цифровых методов обработки видеоинформации от момента образования видеосигнала на выходе передающего электронно-лучевого прибора до поступления видеосигнала на модуляторы кинескопа. По сравнению с обычным и аналоговыми системами телевизионного вещания передача телевизионных сигналов цифровым кодом имеет ряд преимуществ. Важнейшее из них – отсутствие накопления помех и искажения видеоинформации в процессе передачи. Для обеспечения максимальной помехозащищённости видеосигналов используют двоичный код. Применение микропроцессорной техники для обработки и преобразования видеосигналов в процессе формирования телевизионных программ делает возможным получение ранее недостижимых эффектов, напр. разнообразные трансформации изображений, совмещение или наложение друг на друга сразу нескольких изображений, создание поликадров, искусственное увеличение или уменьшение чёткости. Кроме того, цифровое кодирование позволяет устранить избыточность сигнала в канале связи, в результате чего по каналу, предназначенному для передачи аналогового телевизионного сигнала одной программы, можно передать цифровые сигналы 4–6 разных программ или одной программы телевидения высокой чёткости (ТВВЧ).

   ЦИФРОВÓЙ ИЗМЕРИ́ТЕЛЬНЫЙ ПРИБÓР, измерительный прибор, в котором результаты измерения непрерывной величины (напряжения, силы тока, электрического сопротивления, давления, температуры и др.) автоматически преобразуются в дискретные сигналы, отображаемые в виде чисел на цифровом индикаторе. В состав цифровых измерительных приборов обязательно входит аналого-цифровой преобразователь, преобразующий аналоговый сигнал, полученный чувствительным элементом (датчиком), в цифровой код. Для цифровых измерительных приборов характерна значительно более высокая точность измерения по сравнению с аналоговыми измерительными приборами, удобство и объективность отсчёта. Точность отсчёта при этом зависит от числа разрядов на цифровом индикаторе. Выпускаются многочисленные цифровые измерительные приборы: часы, термометры, весы, тонометры (измерители артериального кровяного давления) и др.

Ч

ЧАСТОТОМÉР, прибор для измерения частоты периодических механических, электрических и электромагнитных колебаний. Для измерения механических колебаний пользуются вибрационными частотомерами. Простейший механический вибрационный частотомер представляет собой ряд упругих пластин-полосок, образующих гребёнку и укреплённых одним концом на общем основании. Действие такого частотомера основано на явлении резонанса. Пластины подобраны по длине и массе так, чтобы частоты их собственных колебаний составили дискретный ряд. Измеряемые механические колебания, действующие на основании гребёнки, вызывают колебания пластин. Наибольшая амплитуда колебаний будет у той пластины, у которой собственная частота колебаний совпадает (или близка) с измеряемой частотой. Электрические колебания измеряют электромеханическими, электронными, магнитоэлектрическими частотомерами. Простейший электромеханический частотомер конструкцией и принципом действия напоминает механический вибрационный частотомер. Главное отличие в том, что измеряемые механические колебания воздействуют непосредственно на основание гребёнки, а электрические колебания подаются в обмотку электромагнита и возникающие при этом колебания якоря передаются гребёнке. Частоту электромагнитных колебаний в диапазоне радиочастот и сверхвысоких частот (СВЧ) измеряют резонансными, гетеродинными и другими частотомерами (волномерами). Так, в резонансных частотомерах измеряемая частота сравнивается с известной частотой перестраиваемого колебательного контура. Измеряемые электромагнитные колебания (радиоволны) через петлю связи передаются колебательному контуру. При измерении контур при помощи калиброванного конденсатора настраивают на частоту измеряемых электромагнитных колебаний. Момент наступления резонанса фиксируют по наибольшему показанию индикатора. В гетеродинных частотомерах измеряемая частота сравнивается с известной частотой образцового генератора – гетеродина.
а)

б)

   Электромеханический вибрационный частотомер:
   а – шкала (отмечается частота 50 Гц); б – схема устройства (1 – обмотка электромагнита; 2 – якорь электромагнита; 3 – основание частотомера; 4 – пружинящие крепления; 5 – пластины)

   ЧАСЫ́, прибор для измерения текущего времени (в секундах, минутах, часах). Древний человек ориентировался во времени по Солнцу. Естественно, что и первые часы были солнечными. В простейших солнечных часах время отсчитывалось по положению тени от стержня, укреплённого на горизонтальной площадке или вертикальной стене с нанесёнными на них лучами, исходящими от стержня. Эти лучи служили циферблатом и показывали время в часах. Но солнечные часы работали только днём и в ясную погоду. А вот водяные часы, известные со 2-го тыс. до н. э. в Индии, Египте, Китае и Греции, показывали время при любой погоде круглые сутки. Обычно они выполнялись в виде сосуда, который в течение суток равномерно наполнялся водой, поступающей капля за каплей из внешнего резервуара. Время в таких часах определяли по уровню воды в сосуде относительно шкалы, нанесённой на его стенку. Ок. 150 г. до н. э. древнегреческий механик Ктесибий создал водяные часы, названные клепсидрой, ставшие прототипом водяных часов, применявшихся во многих странах вплоть до 18 в.

Песочные часы

Когда и где появились механические часы, точно не установлено. Разными историками изобретение их датируется от 7 до 12 в. Достоверно известно, что в 1335 г. в Милане (Италия) были созданы простые по устройству механические башенные часы. В 1348 – 64 гг. итальянский учёный Донди создал механические часы, которые наряду с отсчётом времени воспроизводили движение Солнца, Луны и пяти планет. На Страсбургском соборе в 1354 г. были установлены часы с боем, календарём и движущимися фигурками. Первые башенные часы в России были сделаны в 1404 г. в Московском Кремле монахом Лазарем Сербиным; они имели гиревый привод, механизм боя и, помимо времени, показывали движение планет. В нач. 16 в. немецкий механик П. Хенлейн заменил гиревый механизм пружинным и создал первые малогабаритные часы, которые можно было носить в кармане. Механизм гиревых часов приводился в действие силой тяжести специальной гири, прикреплённой к шнурку или цепочке, намотанной на рабочий вал (барабан) часового механизма. Под тяжестью гири вал начинал вращаться и приводил в движение стрелки часов. В пружинных часах механизм приводится в действие скрученной спиральной пружиной, одним концом прикреплённой к рабочему барабану. Раскручиваясь, пружина вращает барабан, движение которого через систему колёс передаётся стрелками часов. Все эти часы были крайне неточными, с неровным ходом и время показывали весьма приблизительно.

Наручные часы

Изобретателем современных механических часов считается нидерландский механик, физик и математик Х. Гюйгенс. В 1657 г. он установил в механических часах маятник в качестве регулятора хода. Соединив маятник с источником энергии (пружина, гиря), Гюйгенс создал колебательную систему с достаточно стабильной частотой колебаний. Часовой механизм, разработанный Гюйгенсом, с небольшими изменениями сохранился до наших дней в простейших маятниковых часах, называемых ходиками. В дальнейшем усилиями французских, итальянских, английских, русских и других учёных и часовщиков часовой механизм неоднократно усовершенствовался и уже к нач. 19 в. приобрёл практически современный вид. Были часы башенные, простые и с боем (куранты), напольные, настольные, каминные и карманные, разнообразные по форме и размерам. Ещё в 18 в. российский механик-изобретатель И. П. Кулибин создал ряд уникальных часов, в т. ч. хранящиеся в Эрмитаже часы в форме яйца с боем и фигурками, автоматически выполняющими сложные движения во время боя, а также карманные, т. н. планетарные часы с семью стрелками, показывающие часы, минуты, секунды, дни недели, месяцы, фазы Луны, восход и заход Солнца. Появились часы, в которых маятник сменила система «баланс – спираль» – колёсико с укреплённой на его оси тонкой спиральной пружиной, совершающее периодические вращательные колебания. Баланс-спираль применяется и поныне в механических малогабаритных настольных и настенных, карманных и наручных часах.

   Каминные часы

   Попытки использовать в часах электрическую энергию предпринимались ещё в 19 в. В кон. 19 в. появились часы с электромагнитным приводом, в которых источник тока через контакты, замыкавшиеся и размыкавшиеся маятником или балансом, периодически подключался к катушке электромагнита, приводившего в движение колёса часового механизма. Были созданы и электрические часы, в которых периодические колебания напряжения в сети (50 Гц) преобразовывались во вращательное движение стрелок.
   В кон. 1950-х гг. появились часы, у которых нет традиционного часового механизма и мерилом времени в них служат не механические колебания маятника (баланса), а периодические электрические сигналы, вырабатываемые электронным генератором. Для повышения стабильности работы генератор оснащается кварцевым резонатором; часто такой генератор для простоты называют кварцевым генератором. Применение кварцевого генератора в часах ознаменовало наступление эры электронных часов. Правда, впервые схема часов с кварцевым генератором была предложена в 1929 г. В. Моррисоном (Великобритания). Но практическая реализация идеи Моррисона стала возможной лишь с появлением миниатюрных полупроводниковых приборов и устройств. Электронные часы условно подразделяют на электронно-механические и электронные.
   Электронно-механические часы, помимо источника электрических сигналов, содержат синхронный, или шаговый, электродвигатель и колёсную систему, посредством которых электрические сигналы преобразуются в непрерывное или скачкообразное перемещение стрелок, как в обычных механических часах. Электронные часы полностью выполнены на электронных приборах и по существу являются специализированным вычислительным устройством. В их состав, кроме кварцевого генератора, входят делители частоты, формирователи, умножители, усилители электрических колебаний и другие устройства. Отсчёт времени ведётся по индикатору в виде табло, на котором высвечиваются цифры, показывающие текущее время. Многие электронные часы, в т. ч. наручные, помимо текущего времени, показывают число, день недели, месяц, год, а также выполняют функции секундомера, будильника, таймера. Некоторые электронные часы имеют дополнительно клавиатуру микрокалькулятора, с их помощью можно выполнять несложные вычисления.

   Часы Центрального театра кукол им. С. В. Образцова

   Современные часы обеспечивают широкий диапазон по точности хода в зависимости от практических потребностей измерения времени. Так, простые механические часы имеют погрешность 30–60 с в сутки, более сложные – 5 с; наручные электронные кварцевые часы – 0.5–2 с; морские кварцевые хронометры – 10-8 с (т. е. точность их хода составляет тысячные доли секунды за сутки); высокоточные маятниковые часы – 10-11 с; атомные часы – 10-13 с.

   ЧЕКÁНКА, получение рельефных изображений на поверхности листового металла. Выполняется с помощью чекана – металлического стержня с закруглённым рабочим концом. При чеканке изображения могут использоваться несколько чеканов разного размера в зависимости от сложности и тонкости рисунка. Рельефное изображение получают, нанося специальным молотком удары по чекану, отчего на листе металла образуется небольшая вмятина. Перемещая чекан и регулируя силу удара, вмятину расширяют и углубляют до тех пор, пока на поверхности листа не получится требуемое рельефное изображение.

   Чеканное блюдо из Угарита, Финикия (золото, 14 в. до н. э.)

   Чеканка – один из древнейших видов обработки металла, применявшийся при изготовлении монет в Древней Греции (7–5 вв. до н. э.). Для чеканки монет использовались штемпели из закалённого металла с гравированными углублёнными негативными изображениями. Искусство изготовления монет и медалей (медальерное искусство) достигло наибольшего расцвета в 14–15 вв. Чеканкой называется также обработка поверхности литых художественных изделий, скульптур по выходе из формы; заключается в заглаживании неровностей, срезке швов, поверхностной отделке. Аналогичный отделочный процесс при производстве и ремонте металлических изделий по сути является также чеканкой; осуществляется путём обжатия изделий с целью получения точных размеров, обеспечения чистоты поверхности, устранения трещин или зазоров в изделии при сборке.

   ЧЕРВЯ́ЧНАЯ ПЕРЕДÁЧА, механизм для передачи вращения между скрещивающимися валами, в котором одним звеном является винт (червяк), а другим – червячное зубчатое колесо. Применяется в силовых передачах транспортных машин, металлорежущих станков, в металлургических машинах, гидротехнических сооружениях, устройствах управления и т. п. Червячная передача отличается бесшумностью при работе, плавностью хода; может осуществлять самоторможение, т. е. передавать вращение в одну сторону – только от червяка к колесу, что позволяет исключить из конструкции машины тормоз.

   Червячная передача:
   1 – червячный винт; 2 – червячное колесо

   ЧЕРЕПÁНОВЫ Ефим Алексеевич (1774–1842) и Мирон Ефимович (1803–1849), отец и сын, российские механики-изобретатели.

М. Е. Черепанов

Е. А. Черепанов

Крепостные уральских горнозаводчиков Демидовых, получившие вольную за изобретательскую деятельность. В 1833—34 гг. Черепановы построили первый в России паровоз (перевозил ок. 3.5 т груза со скоростью 15 км/ч) и проложили первую чугунную рельсовую дорогу (протяжённостью 800 м) от Выйского завода до Медного рудника в районе Нижнего Тагила. С этого паровоза и дороги, по существу, началось развитие железнодорожного транспорта в России. Черепановы создали также ряд уникальных станков (токарных, винторезных, строгальных, сверлильных, гвоздильных и др.), занимались улучшением доменного, железоделательного и медеплавильного производств, добычей драгоценных металлов. Ими было изготовлено более 20 паровых машин мощностью от 2 до 60 л. с. (1.5—45 кВт).

   Модель первого паровоза Черепановых

   ЧЕРЕПИ́ЦА КЕРАМИ́ЧЕСКАЯ, кровельный штучный материал из обожжённой глины. Черепица имеет хорошие декоративные качества; недостатком её является большой вес кровли (до 65 кг/мІ). Производится из пластичных лёгкоплавких глин, иногда с добавкой шамота (огнеупорная глина, обожжённая до потери пластичности и удаления химически связанной воды). В зависимости от состава глин и режима обжига черепица может иметь натуральную окраску (от кирпично-красного до жёлто-серого цвета). В декоративных целях черепицу иногда покрывают цветной глазурью. При изготовлении черепицы, ввиду её малой толщины, глину перед формованием тщательно обрабатывают для получения однородной пластичной массы. Формуют черепицу на ленточных прессах, после чего она поступает в сушку, а затем в обжиг (при температуре 950—1000 °C). Достоинства черепицы – долговечность, огнестойкость и малые эксплуатационные затраты (не требует периодических покрасок); недостатками являются большой вес, хрупкость и необходимость делать кровлю с большим уклоном, что увеличивает её площадь, утяжеляет стропила и делает конструкцию дороже.

   ЧЁРНАЯ МЕТАЛЛУ́РГИ́Я, отрасль промышленности, включающая добычу железной руды, выплавку чугуна и стали, изготовление из них проката, стальных труб, прочих металлических изделий.
   Древнейшие (датируемые 6-м тыс. до н. э.) предметы из железа рудного происхождения – небольшие крицы – обнаружены при раскопках Аладжа-Хююка в Анатолии (Турция). Наиболее древний способ плавки железной руды – тигельный: руду смешивали с древесным углём и помещали в тигли, изготовленные из глины, перемешанной с костной золой. Для овладения технологией кустарного производства железа человечеству понадобилось ок. 5 тыс. лет. Началом железного века большинством учёных считается 12 в. до н. э. Сыродутный горн стал первым металлургическим агрегатом, специально предназначенным для производства железа из руд. Его конструкция явилась следствием стремления древних металлургов повысить интенсивность поступления в агрегат воздуха, что было необходимым условием повышения температуры процесса. Широкое, практически повсеместное распространение сыродутные горны получили в 5–1 вв. до н. э. В 7–8 вв. в Скандинавии и Альпах стали строить сыродутные горны выше человеческого роста, причём увеличение высоты агрегата происходило очень интенсивно, и к кон. 1-го тыс. строились печи высотой до 5 м. С увеличением высоты горнов в них стали существенно улучшаться условия теплообмена между опускающимися сверху железорудными материалами и поднимающимся снизу восстановительным газом. Получаемая крица стала более равномерной по химическому составу, в ней повысилось содержание железа, а само железо стало более насыщено углеродом.
   В раннем Средневековье был разработан ещё один способ повышения производительности сыродутного горна, который заключался в использовании низкой, но интенсивно работающей печи, постоянно подгружаемой шихтой. Именно этот способ получил распространение в металлургии Юго-Западной Европы; в 10–11 вв. здесь была разработана технология плавки железа в горнах, получивших название «каталонских». На рубеже 13–14 вв. на крупных металлургических мануфактурах Европы для привода воздушных мехов стали использоваться водоналивные колёса. Это позволило увеличить интенсивность дутья до 5–6 мі/мин, а высоту печей – до 6 м. Такое конструктивное изменение агрегата привело к принципиально новой сущности процесса – в печах стали получать новый сплав железа с углеродом – чугун.
   Чугун был известен металлургам и ранее: в сер. 1-го тыс. до н. э. его получали методом тигельной плавки в Индии и Китае. Для этого в тигли помещали кричное железо и древесный уголь и вели плавку в течение нескольких суток. Чугун, получаемый таким способом, называется синтетическим. Металлургические печи, в которых стало возможным выплавлять из руд не только кричное железо, но и чугун, получили название «домниц» (от слова «дмение», что означает «дутьё»). Активное применение чугунного литья для производства артиллерийских снарядов и орудий привело к быстрому раскрытию литейных свойств металла. С развитием технологии ваграночной плавки чугун превратился в основной металл промышленного производства.
   Широкое использование доменной плавки в качестве основного мануфактурного способа производства железных изделий началось после изобретения технологии передела чугуна в ковкий металл. Она была разработана во 2-й пол. 16 в. в Бельгии и получила название «фришевание», т. е. «оздоровление» (или «очистка») чугуна. Сущность процесса фришевания, осуществляемого в кричных горнах, заключалась в окислении примесей чугуна в струе воздушного дутья в ходе плавления и стекания капель чугуна по древесному углю. При этом из чугуна последовательно удалялись кремний, марганец, фосфор и углерод. По мере удаления углерода металл переходил в тестообразное состояние, и на поду печи формировалась крица. С освоением процесса фришевания, который впоследствии был заменён пудлингованием чугуна, сложилась основная технологическая цепочка мануфактурного производства изделий из железа, которая просуществовала до 2-й пол. 19 в. Начиная с 1735 г. совершенствование конструкции агрегатов, технологии плавки и изобретения в металлургии железа следуют одно за другим практически непрерывно.

   ЧЕРНÉНИЕ, разновидность оксидирования железных и стальных изделий. Применяется для защиты от коррозии и в декоративных целях. Наиболее распространён способ погружения изделий в концентрированный раствор щёлочи, содержащий в качестве окислителя нитрат или нитрит натрия. Чернение – частный случай воронения.

   ЧИП, монокристалл или часть диэлектрической пластины прямоугольной формы площадью от долей до нескольких квадратных сантиметров, на которых сформированы элементы интегральной схемы, отдельный электронный прибор или сборка, а также межэлементные соединения и контактные площадки. В отечественной литературе наряду с термином «чип» используется эквивалентное ему понятие «кристалл».

   Чип

   ЧИПСÉТ, набор микросхем в составе персонального компьютера, управляющих его центральным микропроцессором, оперативной памятью и постоянным запоминающим устройством, кэш-памятью, системными шинами и интерфейсами передачи данных, а также рядом периферийных устройств. Размещается на материнской плате персонального компьютера. Чипсет конструктивно привязан к типу используемого процессора, он обычно состоит из нескольких специализированных интегральных микросхем. До появления чипсетов их функции выполняли наборы микросхем, состоявшие из множества контроллеров средней степени интеграции. Использование чипсета позволяет упростить конструкцию и уменьшить стоимость материнских плат.

   ЧИТÁЮЩИЙ АВТОМÁТ, электронно-оптическое устройство для автоматического распознавания отдельных букв, цифр, других символов и их сочетаний, печатного или написанного от руки текста с последующим кодированием считанной информации для ввода в компьютер. Читающий автомат состоит из блоков сканирования изображения и распознавания полученной информации. Распознавание знаков в читающем автомате основано на измерении черноты (т. е. коэффициента поглощения света) отдельных участков поля (напр., размером 0.1x 0.1 мм) изображения читаемого знака и последующем сравнении полученных результатов с аналогичными данными по изображениям-эталонам. В результате сравнения вырабатывается цифровой код, соответствующий номеру эталона, наименованию знака или его положению в алфавите. Предназначен для ввода данных непосредственно с листа, без предварительной перезаписи их на носитель данных (магнитные ленты, дискеты и др.) в системы автоматической обработки информации (напр., в письмосортировочные машины, компьютер). В научно-технической литературе чаще используется термин «оптический ридер». Простейшие читающие автоматы предназначены для чтения стилизованных знаков, напр. цифр почтовых адресов на конвертах и открытках. Наиболее сложные читающие автоматы предназначены для чтения типографских и машинописных текстов, напечатанных различными шрифтами либо написанных от руки.

   ЧУГУ́Н, хрупкий сплав железа с углеродом (2–4 %). Содержит постоянные примеси (Si, Mn, S, P), иногда легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и др.). Выплавляют из обогащённой железной руды в доменных печах в присутствии кокса. В печи железо интенсивно насыщается углеродом; его содержание в чугуне может достигать 4.6 %. Основная часть (св. 85 %) чугуна перерабатывается в сталь (передельный чугун С і 4 %). Чугун с 2.4–3.8 % С (литейный чугун) применяется для изготовления фасонного литья. Существует также специальный чугун с увеличенным содержанием Si, Al или Mn; его часто называют доменным ферросплавом; выплавляют в ограниченном количестве и используют для раскисления и легирования стали. Углерод в чугуне может находиться в связанном состоянии в виде карбида Fe₃ С, или цементита (белый чугун), либо в свободном состоянии в виде пластинчатого (серый чугун) или хлопьевидного графита (ковкий чугун). Белый чугун обладает большой твёрдостью и хрупкостью, плохо обрабатывается резанием; применяется для изготовления плит шаровых мельниц, валков и роликов прокатных станов, деталей насосов. Ковкий чугун более пластичен, пригоден к работе при низких температурах; применяется в машиностроении (рессоры). Из серого чугуна изготовляют цилиндры, втулки и другие детали, станины, корпуса двигателей, компрессоров. Легированный чугун: коррозионно-стойкий, легированный Ni и Cu; жаростойкий с Al, Si и Мо; антифрикционный с Mn, Si, Cr и Сu. Его используют для изготовления деталей и узлов аппаратуры, работающей при высокой температуре в агрессивной среде.

«Демидовская решётка» в бывшей усадьбе Демидовых в Москве (чугунное литьё, 18 в.)

Ш-Щ

ШАБРÉНИЕ (шабровка), отделочная обработка поверхностей при сборке, наладке или ремонте машин и механизмов с целью пригонки (точного сопряжения) поверхностей или создания герметичности. Производится путём снятия тонкой стружки шабером – ручным режущим инструментом в виде прямоугольного (плоского), трёхгранного (или иной формы), заострённого с одной стороны бруска.

   Электромеханический шабер:
   1 – электродвигатель; 2 —гибкий вал; 3 – инструмент

   ШÁГОВОЕ НАПРЯЖÉНИЕ, электрическое напряжение, равное разности потенциалов между двумя точками поверхности земли (токопроводящего пола), отстоящими друг от друга на расстоянии шага человека. Опасное шаговое напряжение может возникнуть вблизи заземлителей электроустановок при аварийном коротком замыкании на землю или вблизи упавшего на землю провода линии электропередачи. В последнем случае шаговое напряжение между участками поверхности почвы возникает оттого, что они находятся на разном расстоянии от упавшего на землю провода. В зоне касания проводом земли потенциал равен потенциалу на проводе. В 10–30 м от точки касания потенциал равен практически нулю. Если, напр., линия электропередачи имеет напряжение 110 кВ и расстояние от упавшего провода до места, где потенциал равен нулю, составляет 20 м, то на 1 м приходится 5500 В. Сделать поблизости от упавшего провода шаг длиной 0.8 м означает примерно то же, что стать на два электрода с напряжением между ними до 4000 В. Поэтому, оказавшись в зоне упавшего провода, выходить из неё надо мелкими, в полступни, скользящими шажками, не отрывая ступней ног от земли.

   Схема образования шагового напряжения:
   S – длина шага; I -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– сила тока заземления; U -------
| Библиотека iknigi.net
|-------
|
-------

– шаговое напряжение

   ШÁГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИ́ГАТЕЛЬ, электродвигатель, в котором импульсы тока, подаваемые в обмотки возбуждения статора, преобразуются в дискретные угловые перемещения (шаги) ротора. Конструктивно шаговые электродвигатели бывают с явно – и неявнополюсным статором, на котором расположены обмотки возбуждения, и с ротором без обмотки, выполненным из магнитно-мягкого материала (реактивный ротор) или из магнитно-жёсткого материала (активный ротор). Импульсы тока от источника электроэнергии подаются поочерёдно в обмотки возбуждения статора, в результате чего ориентация магнитного потока в пространстве между полюсами статора изменяется дискретно, вызывая поворот ротора на некоторый угол, называемый шагом. Шаг электродвигателя зависит от числа обмоток возбуждения, а также от числа выступов на реактивном роторе, от числа явных полюсов – при активном. Для шагового электродвигателя с реактивным ротором шаг обычно составляет 1.5–3°, с активным – 15°. Применяются в составе шаговых электроприводов в станках с программным управлением, в устройствах автоматики, связи и др.

   Поперечное сечение шагового электродвигателя в начальный момент (а); в момент переключения обмоток статора (б); при повороте на угол θ (в):
   1 – статор; 2 – ротор; 3 – обмотки возбуждения

   ШАЛÁНДА, 1) грунтовозное судно, самоходное или несамоходное, с трюмом объёмом до 300 мі, обслуживающее дноуглубительные земснаряды.
   2) Небольшое парусное рыболовное судно.
   3) Небольшое мелкосидящее несамоходное судно для погрузки и разгрузки больших судов, стоящих на рейде.

   ШАРНИ́Р, подвижное соединение двух деталей, которые могут совершать относительное вращение вокруг оси (цилиндрический шарнир) или вокруг точки (шаровой шарнир). Цилиндрический шарнир представляет собой вал, вращающийся в подшипнике скольжения или качения; шаровой шарнир имеет вид шара, входящего в шаровую выточку или сферическую обойму. Такие механизмы получили широкое распространение в машинах, приборах и устройствах самого различного назначения. Шаровой шарнир сложен в изготовлении, поэтому в механизмах и машинах часто заменяется карданным механизмом. Шарниры используют не только в машинах, но и в строительных конструкциях (фермах), где они служат для разгрузки элементов конструкции от изгибающих усилий и уменьшения температурных напряжений.
   ШАССИ́, 1) автомобиля – собранный комплект агрегатов трансмиссии, ходовой части и механизмов управления, т. е. автомобиль без двигателя и кузова. Шасси ещё не способно двигаться самостоятельно, но его можно катать на колёсах. В литературе часто используется аналогичный термин «платформа», что обозначает общность узлов и агрегатов какой-либо модели, устанавливаемых в разные типы кузовов. Шасси автомобиля может быть базой для нескольких моделей, напр. автобус или автомобильный кран на шасси грузовика и т. п.
   2) Шасси самолёта – опорное устройство самолёта, служащее для его передвижения по аэродрому (палубе авианосца), а также смягчающее удары в момент приземления. Содержит амортизационные стойки с раскосами, крепящие их к фюзеляжу или крылу, и колёса с пневматическими шинами, снабжённые тормозами. Вплоть до 1939 г. шасси было двухколёсным неубирающимся, располагалось перед центром тяжести самолёта, а его хвост на стоянках и при разгоне опирался на маленькое колесо.
   В годы 2-й мировой войны шасси стали делать убирающимся в полёте, это позволило увеличить скорость самолётов. Современные самолёты, как правило, имеют трёхколёсное шасси, которое в полёте убирается в фюзеляж или крыло. Главные стойки такого шасси располагаются за центром тяжести самолёта, а третье колесо поддерживает носовую часть; такая конструкция шасси делает посадку самолёта более безопасной. На основные стойки приходится 85 % всей массы самолёта (до нескольких десятков тонн), а при посадке на них давит вся масса летательного аппарата. Поэтому их прочности, надёжности и амортизационной способности уделяется особое внимание. У небольших винтомоторных самолётов (спортивных, санитарных, сельскохозяйственной авиации и др.) шасси не убираются, они имеют более простую конструкцию и массу. Число колёс в шасси у тяжёлых самолётов достигает 20–30, их объединяют в тележки с общей опорой. У лёгких самолётов шасси допускают замену колёс лыжами или поплавками.

   ШÁХМАТНЫЕ ЧАСЫ́, предназначены для отсчёта времени, которое каждый из играющих затрачивает на обдумывание ходов, если продолжительность партии устанавливается регламентом соревнований. Традиционные шахматные часы состоят из двух часовых механизмов со своими циферблатами и стрелками, помещённых в одном корпусе. В верхней части корпуса находятся две кнопки для пуска и остановки часовых механизмов так, что в любой момент времени работает только один механизм. Каждый раз, сделав очередной ход, шахматист нажатием своей кнопки останавливает свои часы и одновременно пускает часы противника. Таким образом, учитывается игровое время каждого шахматиста по отдельности. На обоих циферблатах около цифры 12 подвешены лёгкие металлические пластинки – сигнальные флажки. За 2–3 минуты до окончания установленного регламентом времени минутная стрелка начинает поднимать сигнальный флажок, пока не достигнет цифры 12. В это мгновение флажок падает – время игры истекло. Проигрывает тот, чей флажок упадёт раньше. Бывают шахматные часы с одним постоянно работающим механизмом, но с двумя переключающимися стрелочными индикаторами. В 1980-х гг. появились электронные шахматные часы с цифровым отсчётом времени, которые отсчитывают игровое время с точностью до секунды и даже до десятых долей секунды. Вплоть до сер. 19 в. для учёта времени при игре в шахматы пользовались песочными часами. Механические шахматные часы появились в сер. 19 в.; в 1883 г. их впервые применили на международном шахматном турнире в Лондоне.

   Шахматные часы

   ШÁХТА, производственный объект, на котором осуществляется добыча полезного ископаемого в подземных горных выработках, связанных в единую систему. До середины 20 в. под термином «шахта» понималась вертикальная или наклонная горная выработка, пройденная (проложенная) с поверхности земли по месту залегания полезного ископаемого. Шахты прокладывали с различными целями, в соответствии с которыми их называли: рихшахта (разведочная), форшахта (для входа под землю и выхода оттуда), кунстшахта (для водоотливных машин), трейбшахта (для подъёмных машин) и т. д.
   Способ и схемы проведения выработок зависят от горно-геологических условий и метода разработки месторождения. Сооружаются следующие виды выработок: вертикальные (шахтные стволы, шурфы, скважины и др.), наклонные (бремсберги, восстанавливающие, уклоны и др.), горизонтальные (штольни, штреки, квершлаги и др.). Наряду с комплексом взаимосвязанных технологических подземных систем в шахтах работают средства механизации, подъёмники, комбайны, буровые и взрывные машины, транспортные и погрузочно-разгрузочные механизмы, вентиляционные, водоотливные и воздухоочистительные установки, системы безопасности, энергоснабжения, связи, а также оборудование, обеспечивающее охрану окружающей среды.
   Первые сооружения, подобные шахтам, относятся к 8—7-му тыс. до н. э. В 18 в. начали складываться системы организации подземного пространства: вскрытия, подготовки, выемки полезного ископаемого. В конце 18 в. уже строили шахты глубиной до 200 м (в России), 400–600 м (в Германии), 1000 м (в Англии). К кон. 20 в. шахтная добыча полезных ископаемых составляла: каменного угля – до 80 %, руд – ок. 30 %, нерудных ископаемых – до 15 %. Глубина многих угольных шахт уходит в недра Земли к отметкам до 1.5 км, рудных – до 4 км.

   Угольная шахта

   ШÁХТНЫЙ ТРÁНСПОРТ, комплекс сооружений и устройств, предназначенных для приёма и перемещения различных грузов и людей на горнодобывающих предприятиях. Работа шахтного транспорта организуется в двух направлениях: спуск оборудования, материалов и людей к очистным и подготовительным забоям; приём из забоев и штолен породы и добытых полезных ископаемых и подача их на поверхность, а также транспортирование наверх демонтированного оборудования, материалов и людей. Шахтный транспорт включает в себя машины, коммуникации, вспомогательное оборудование (на погрузочно-разгрузочных пунктах), средства автоматизации, системы диспетчерского управления и т. п.
   Различают подземный и поверхностный шахтный транспорт. К подземному транспорту относится локомотивный, конвейерный (в т. ч. конвейерные поезда), самоходный (автотранспорт на пневмошинах и моторные вагоны), скреперный, канатный (в т. ч. для перемещения по монорельсу), гравитационный, гидравлический и др. Перевозку людей под землёй осуществляют гл. обр. в пассажирских поездах, сформированных из вагонеток, в самоходных машинах, по канатным или монорельсовым дорогам, реже на специально приспособленных конвейерах. При подземных разработках в шахтах используют также различное грузоподъёмное и транспортное оборудование – лебёдки, питатели, опрокидыватели вагонеток, толкатели и т. п. На шахтах большой производительности применяют скиповой подъём, при котором полезные ископаемые от приёмных бункеров перемещаются по ленточным конвейерам к погрузочным устройствам железнодорожных вагонов или на резервный склад. Широкое распространение получил клетьевой подъём с помощью установок, оборудованных опрокидывающимися клетями, разгрузочными устройствами, приёмными бункерами, подъёмными машинами, имеющими электропривод и кнопочное управление подъёмом. Перспективно применение электровозов, работающих автоматически (без машиниста), самоходных погрузочно-разгрузочных машин с многоцелевым сменным оборудованием, подземных автосамосвалов.

   ШЕЛКОГРÁФИЯ, см. в ст. Трафаретная печать.

   ШЕСТЕРНЯ́, см. в ст. Зубчатая передача.

   ШИ́ЛЛИНГ Павел Львович (1786–1837), российский учёный, электротехник. Изобрёл (1812) электрическую мину, создал электромагнитный телеграф (1832). В 1836 г. под его руководством проложена телеграфная линия, соединившая крайние помещения Адмиралтейства в Санкт-Петербурге. Через год Шиллинг разработал проект подводной телеграфной линии между Санкт-Петербургом и Кронштадтом, но внезапная смерть помешала осуществлению этого замысла.

   П. Л. Шиллинг

   ШИ́НА КОМПЬЮ́ТЕРНАЯ, магистраль передачи данных; представляет собой сеть проводников, соединяющих между собой различные электронные устройства персонального компьютера – микропроцессор, память, контроллеры, размещённые на материнской плате. Системную шину можно представить как совокупность сигнальных линий, объединённых по назначению (данные, адреса, управление), которые имеют определённые электрические характеристики и протоколы передачи информации. Основной обязанностью системной шины является передача информации между процессором (или процессорами) и остальными электронными компонентами компьютера. Шины отличаются разрядностью, способом передачи сигнала (последовательные или параллельные), пропускной способностью, количеством и типом поддерживаемых устройств, а также протоколом работы. Шины могут быть синхронными (осуществляющими передачу данных только по тактовым импульсам) и асинхронными (по которым данные передаются в произвольные моменты времени), а также для совместного использования несколькими устройствами.

   ШИ́НА ПНЕВМАТИ́ЧЕСКАЯ, обеспечивает надёжное сцепление колеса с поверхностью дороги и сглаживает толчки, возникающие при движении машины. Появление пневматических шин относится к 1888 г., когда английский изобретатель Д. Данлоп получил на них патент. Современные пневматические шины представляют собой сложную конструкцию, состоящую из нескольких элементов; основными из них являются каркас, боковина и протектор. Каркас придаёт шине прочность и гибкость; представляет собой один или несколько слоёв корда (нитей, образующих каркас) из текстиля, полимеров, стальной проволоки и т. п. Боковина – тонкий слой резины на стенках каркаса. Протектор – толстый слой износостойкой резины, непосредственно соприкасающийся с дорожным покрытием, имеет кольцевые, поперечные или иной формы канавки (ламели), образующие рисунок протектора.

   Конструкция современной пневматической шины:
   1 – протектор; 2 – корд (каркас); 3 – боковина

   Шины классифицируют по назначению (для легковых, грузовых, строительно-дорожных и других машин), по способу герметизации внутреннего объёма (камерные, бескамерные), по расположению нитей корда в каркасе (диагональные, радиальные), по геометрическим характеристикам, по типу протектора. Рисунок протектора является одной из важнейших эксплуатационных характеристик шины. На сухом, твёрдом покрытии применяют т. н. летние шины с зигзагообразными кольцевыми канавками. Такие шины оказывают малое сопротивление движению автомобиля, практически бесшумны, позволяют двигаться с высокой скоростью. Но на мокрой или заснеженной дороге у них слабое сцепление с дорожной поверхностью. Для мокрой погоды существуют дождевые (всесезонные) шины с развитыми поперечными ламелями для отвода воды из зоны контакта с дорогой. У зимних шин поперечные ламели ещё глубже, образуют шашечный рисунок протектора. Такие шины способны самоочищаться от набившегося в канавки снега. Шины для вездеходов имеют жёсткие выступы по краям протектора – грунтозацепы, повышающие сцепление шины с дорогой.

   ШИРОКОФОРМÁТНОЕ КИНÓ, кинематограф, создающий фильмы для показа на больших и сверхбольших экранах (с отношением сторон по высоте и ширине 1: 2.2). Для съёмки широкоформатного фильма и производства фильмокопий с него используют киноплёнку шириной от 50 до 70 мм. Площадь кадра на такой киноплёнке в 3–4 раза превышает площадь кадра в обычном 35-мм фильме. Благодаря этому существенно увеличивается (по сравнению с обычным фильмом) масштаб экранного изображения без потери качества, тогда как у фильмов на 35-мм киноплёнке, демонстрируемых на сверхбольшом экране, увеличение масштаба изображения достигается ценой снижения его яркости и резкости. Для обеспечения высокого качества изображения при съёмке и показе широкоформатных фильмов применяют киноаппараты с более совершенной оптикой. Увеличение размеров «картинки» на экране в сочетании со стереофоническим (объёмным) звуком значительно расширяет изобразительные возможности кинематографа, создаёт эффект присутствия, позволяет полнее использовать световые и оптические эффекты. Это наиболее заметно при показе видовых и приключенческих фильмов, а также кинолент с массовыми и батальными сценами. Первый широкоформатный фильм – «Оклахома» (США), – снятый на 65-мм киноплёнке, был показан в кон. 1955 г. В 1961 г. на экраны вышел первый отечественный широкоформатный фильм «Повесть пламенных лет» (киностудия «Мосфильм»).

   ШИРОКОФЮЗЕЛЯ́ЖНЫЙ САМОЛЁТ, см. в ст. Самолёт.

   ШИРОКОЭКРÁННОЕ КИНÓ, кинематограф, создающий фильмы для показа на широком экране (с отношением сторон по высоте и ширине от 1: 1.66 до 1: 2.35). Для съёмки широкоэкранного фильма и изготовления фильмокопий используют 35-мм киноплёнку. Расширение изображения на экране обеспечивается либо применением специальных оптических (анаморфотных) насадок, либо кашетированием кадра. Анаморфотная насадка состоит из двух цилиндрических линз – положительной и отрицательной, она помещается перед объективом киноаппарата. Линзы изменяют направление световых лучей так, что при съёмке фильма изображение на киноплёнке сжимается и все предметы как бы худеют, а при проецировании на экран расширяется до нормальных пропорций. В широкоэкранном кино с кашетированием обычный (классический) кадр на 35-мм киноплёнке ограничивается по высоте так, чтобы отношение его сторон соответствовало пропорциям экрана. Кашетирование выполняется с помощью рамок (каше), устанавливаемых в киносъёмочных или кинопроекционных аппаратах. Уменьшение полезной площади кадра при кашетировании требует дополнительного его увеличения при проецировании. При этом неизбежно снижается яркость изображения, ухудшается его резкость и становится заметной зернистость. Подавляющее большинство широкоэкранных фильмов выпускается с анаморфированным кадром. Впервые такой фильм под названием «Тога» был снят и показан в США в 1953 г. Первый отечественный широкоэкранный фильм со стереофоническим звуком – «Илья Муромец» – вышел на экраны в 1956 г.

   ШКИВ, колесо, с помощью которого вращение одного вала передаётся другому валу (с таким же колесом) посредством замкнутого ремня или каната, натянутого на ободья колёс. Поверхность обода шкива цилиндрическая, может быть гладкой (иногда с выступами по краю обода для предохранения ремня от сбегания) под плоский ремень или с канавками под круглый либо клиновый ремень (трапецеидального сечения). Изготовляют шкивы из чугуна, стали, лёгких сплавов, пластмассы, иногда дерева. Применяется в ремённых и канатных передачах в приводах сельскохозяйственных машин, электрогенераторов в автомобилях, текстильных машин, грузоподъёмных устройствах (напр., в лифтах), магнитофонах и т. д.

   ШЛАГБÁУМ, деревянный или металлический брус, перекрывающий движение автомобильного и иного транспорта и пешеходов через железнодорожный переезд, временно закрытый участок дороги либо въезд на охраняемую территорию. Движение запрещается, если шлагбаум опущен горизонтально поперёк пути, и разрешается, если шлагбаум поднят или отведён в сторону. Чтобы шлагбаум был заметнее, его красят в чёрную и белую или красную и белую полоски. На железнодорожных переездах шлагбаумы, как правило, работают автоматически – закрываются при приближении поезда и открываются, когда поезд проходит. Все автоматические шлагбаумы дублируются световыми или звуковыми сигналами.

   Автоматический шлагбаум на железнодорожном переезде

   ШЛАК металлургический, расплав, формирующийся из пустой породы металлосодержащих шихтовых материалов, золы топлива, металлургических флюсов и в некоторых случаях футеровки металлургических агрегатов. Синтетический шлак готовится до плавки и вводится в агрегат для ускорения шлакообразования или применяется для специальной обработки металла. Затвердевший шлак представляет собой камневидное или стекловидное вещество. В состав металлургических шлаков входят (главные компоненты): оксиды алюминия (Al₂О₃), кальция (СаО), кремния (SiО₂) и магния (MgО). Шлаки играют важную роль в физико-химических процессах металлургического производства – они очищают металл от нежелательных примесей и предохраняют от вредного воздействия газовой среды печи (т. е. от окисления и газонасыщения).
   До сер. 20 в. металлургические шлаки рассматривались в основном как отходы производства. Но во 2-й пол. 20 в. шлаки чёрной металлургии превратились в самостоятельный продукт металлургического производства. Наиболее широко они используются для получения цемента, в дорожном строительстве, как удобрения. Из доменного шлака изготовляют: гранулированный шлак, применяемый в производстве цемента и шлакоблоков; пемзу – лёгкий заполнитель бетонов; щебень; литые изделия; шлаковату. Из сталеплавильных шлаков получают щебень для дорожного строительства. Ферросплавные шлаки перерабатываются на известковую муку, щебень и шлаковый песок для строительства. Из природно-легированного чугуна получают конвертерный шлак, служащий сырьём для производства ванадия.
   В цветной металлургии различают шлаки передельные и отвальные. Передельные шлаки содержат повышенные количества ценных металлов, напр. конвертерные шлаки никелевого и медного производств. Выход шлаков в цветной металлургии очень велик (при переработке бедных руд – до 100–120 т на 1 т извлечённого металла). Для извлечения металлов из передельных шлаков их повторно используют в технологической схеме производства или применяют в качестве шихтового материала для извлечения других цветных металлов. В отвальных шлаках концентрируются оксиды металлов, которые невозможно переработать в данном металлургическом переделе, а также различные примеси и остаточные небольшие количества ценных металлов, доизвлечение которых экономически невыгодно. Отвальные шлаки лишь незначительно используют для производства строительных материалов.

   ШЛИФ В ТÉХНИКЕ, образец горной породы, металла или сплава, подготовленный для макро – или микроскопического исследования (соответственно макрошлиф или микрошлиф). Для получения шлифа плоскую поверхность исследуемого образца шлифуют, полируют, а затем подвергают травлению. В результате на шлифе образуется макро – или микрорельеф, который исследуется невооружённым глазом или под микроскопом.

   ШЛИФОВÁЛЬНАЯ ШКУ́РКА, абразивный инструмент, применяемый для устранения шероховатостей на поверхности обрабатываемого изделия, заготовки. Представляет собой ткань или плотную бумагу (основа шлифовальной шкурки), на которой наклеены в беспорядке абразивные зёрна с острыми кромками. Шлифовальная шкурка на бумажной основе называется также наждачной бумагой. Абразивными зёрнами служат осколки, микрокристаллы электрокорунда, карбида кремния, собственно кремния, стекла. Размер абразивных зёрен характеризуется номером – чем больше номер, тем крупнее абразивные зёрна шкурки и тем более шероховатой получается поверхность. Обычно каждое изделие шлифуют в два приёма, выполняя последовательно сначала грубое шлифование, а затем тонкое (чистовое).

   ШЛИФОВÁНИЕ, см. в ст. Абразивная обработка.

   ШЛЮЗ ГИДРОТЕХНИ́ЧЕСКИЙ, сооружение для перевода судов в реке или канале с одного уровня воды на другой. Наиболее крупные шлюзы имеют ширину св. 30 м и длину до нескольких сотен метров. Представляет собой камеру, ограждённую продольными стенками и воротами – затворами. При подъёме с нижнего уровня на верхний открывают нижние ворота, и судно входит в камеру. После закрытия нижних ворот камера наполняется водой через специальные галереи до уровня верхнего бьефа. По мере заполнения камеры водой судно поднимается и, когда уровень воды в камере сравняется с верхним, выходит через верхние ворота. При спуске судна с верхнего на нижний уровень воды находящееся в шлюзе судно опускается до нижнего уровня. По числу последовательно расположенных камер (зависящему от величины падения уровня реки, канала и рельефа местности) шлюзы делятся на однокамерные и многокамерные (многоступенчатые). Для увеличения пропускной способности шлюзов устраивают две камеры параллельно. Число шлюзований в течение суток (при непрерывной работе шлюза) определяет его пропускную способность. Шлюзами называют также ворота, устраиваемые в плотинах, служащие для удержания или пропуска воды.

   ШЛЮП, 1) военное трёхмачтовое судно 18–19 вв. с прямыми парусами на передних мачтах и косыми – на задней (бизань) мачте. Выполняло разведывательную, дозорную или посыльную службу. В России в 1-й пол. 19 в. шлюпы часто использовали для кругосветных плаваний и научных экспедиций. Так, в 1820 г. на шлюпах «Восток» и «Мирный» экспедиция Ф. Ф. Беллинсгаузена достигла берегов Антарктиды.

   Шлюпы «Восток» и «Мирный» у берегов Антарктиды

   2) Тип парусного вооружения современной яхты, состоящий из одной мачты с двумя косыми парусами: стакселем – носовым парусом треугольной формы и кормовым гротом. В зависимости от формы грота различают бермудский (с треугольным парусом) и гафельный шлюпы.
   3) Корабли охранения водоизмещением до 2000 т, применявшиеся во время 2-й мировой войны.

   ШЛЮ́ПКА, гребная, вёсельно-парусная или моторная мореходная лодка с прочным округлым высокобортным беспалубным корпусом. Служит спасательным средством на кораблях (вместимость до 150 человек); используется также для морских прогулок, рыбалки, охоты на морских зверей (рассчитана на 6—12 человек).

   Шлюпка

   ШНУР ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, гибкий изолированный электрический провод для подсоединения бытовых электроприборов и радиоаппаратуры к электрической сети напряжением до 220 В или для устройства электропроводки в помещениях. Имеет 2 или 3 гибкие многопроволочные токопроводящие жилы сечением 0.35—1.5 ммІ с пластмассовой или резиновой изоляцией. Вплоть до сер. 20 в. такие провода изготовляли с резиновой изоляцией и плетёной хлопчатобумажной оболочкой; внешне они напоминали обычный шнур, отсюда их название.

   ШПÁЛЫ, деревянные, железобетонные, реже металлические брусья, на которые укладывают рельсы (вместе они составляют рельсошпальную решётку). Шпалы воспринимают давление поезда на рельсы и передают его на балластное или бетонное основание пути. Традиционно шпалы делают из древесины – дуба, бука, сосны. Чтобы предохранить шпалы от гниения, их пропитывают специальными веществами – антисептиками. Деревянные шпалы легко обрабатываются, сравнительно дёшевы, упруги, не проводят электрический ток (что особенно важно для электрифицированных магистралей). Средний срок службы таких шпал – ок. 17 лет. На современных железных дорогах России примерно 80 % путей уложено на деревянные шпалы. Железобетонные шпалы применяют реже, гл. обр. на скоростных магистралях, участках с бесстыковым путём. Такие шпалы обеспечивают хорошую устойчивость пути и его однородную упругость по всей длине. Однако они более массивные (в 3.5–4 раза) и не такие упругие, как деревянные, поэтому под рельсы приходится подкладывать резиновые прокладки (амортизаторы), а из-за электрической проводимости железобетона – изолирующие детали. Служат они до 40–50 лет.

   ШПОН, древесный материал в виде тонких листов древесины, получаемых на специальных станках лущением коротких брёвен (лущёный шпон), строганием брусков (строганый шпон) или пилением (пилёный шпон).
   Лущёный шпон (толщина 0.35—4 мм) получают практически из любой древесины – берёзы, бука, ели, ольхи, дуба, осины и др. Используется преимущественно для изготовления фанеры, древесно-слоистых пластиков, а также как облицовочный материал.
   Строганый шпон (толщина 0.4–1 мм) вырабатывают из древесины акации, бука, дуба, каштана, ореха, карельской берёзы и других ценных пород, обладающих красивой текстурой (рисунком древесных волокон). Используется гл. обр. для фанерования (облицовки) столярных изделий.
   Пилёный шпон (толщина 1—10 мм) из древесины ели, кавказской пихты и сибирского кедра отличается наиболее высоким качеством и используется в основном для изготовления дек струнных музыкальных инструментов, а также (значительно реже) как поделочный материал.

   ШПУНТ, слово происходит от немецкого spund – буквально «затычка». Так плотники называют прямоугольный выступ на кромке доски, который входит в соответствующий ему паз, соединяя таким образом доски воедино. Позже в строительстве шпунтами стали называть сваи, устанавливаемые вплотную друг к другу и образующие стенку для ограждения котлованов. Такая деревянная, железобетонная или стальная стенка (называемая шпунтовой) предотвращает обрушение в котлованы и траншеи окружающей породы и широко применяется при возведении гидротехнических сооружений, опор мостов, набережных и т. д. Для установки шпунтовых стенок используют сваебойное оборудование.

   ШРИФТ, графическая форма знаков определённой системы письма; в узком смысле слова – комплект типографских литер, предназначенный для набора. При наборе текстов используют шрифты разного рисунка (печатный, рисованный), различных начертаний (курсивный, наклонный, прямой) и насыщенности (светлый, полужирный, жирный). Комплект шрифтов одного рисунка, но разных размеров (кеглей) и начертаний составляет одну гарнитуру. За каждой гарнитурой обычно закреплено своё название. В России долгое время была одной из самых распространённых т. н. литературная гарнитура. Многие гарнитуры названы по имени их создателей: кудряшёвская энциклопедическая, Рерберга, банниковская и др.

   ШТАМП, кузнечно-штамповочный инструмент, предназначенный для получения изделия из заготовки заданной конфигурации посредством пластической деформации; используется также для разделения заготовки на части. Для каждого изделия требуется индивидуальный штамп. Штамп состоит из двух частей: нижней – матрицы, на которой размещается заготовка, и верхней – пуансона, с помощью которого осуществляется формовка контуров изделия, изгибание поверхностей, пробивка отверстий и т. п. Такие штампы используют для изготовления деталей из листовых заготовок. Для получения поковок при объёмной штамповке или обработке заготовок на молотах и прессах применяют более сложные штампы (формовочные, высадные, прошивочные). На нижних и верхних поверхностях этих штампов имеются специальные канавки (ручьи), в которые последовательно вытесняется при формообразовании избыточный металл (облой), срезаемый затем на обрезных прессах.

   ШТАНГЕНРÉЙСМУС, см. в ст. Разметка.

   ШТАНГЕНЦИ́РКУЛЬ, инструмент для линейных измерений наружных размеров деталей и заготовок и отверстий в них. Представляет собой металлическую линейку (штангу) с упорами (губками) на одном конце для измерения внутренних (верхние губки) и наружных (внутренние губки) размеров. По линейке перемещается ползунок с такими же, как у линейки, упорами и штырём-глубиномером, скользящим по специальному жёлобу в теле линейки. Ползун имеет вспомогательную шкалу (нониус), совмещённую с основной шкалой линейки. Деления нониуса нанесены так, что при перемещении ползуна на 0.1 мм с одним из делений основной шкалы совпадает первое деление нониуса, на 0.3 мм – третье, на 0.7 мм – седьмое, на 1 мм – десятое деление нониуса. При измерении наружных размеров деталь зажимают между нижними губками, при измерении внутренних размеров верхние губки раздвигают до упора в стенки отверстия, глубину отверстий измеряют с помощью штыря-глубиномера. Результаты всех трёх измерений в целых миллиметрах определяют по положению нулевого деления на линейке плюс доли миллиметров, замеренные по нониусу. Штангенциркули обеспечивают точность измерений не ниже 0.1 мм, а некоторые – до 0.02 мм. Используя верхние заострённые губки как ножки обычного циркуля, можно штангенциркулем проводить круги на металлических, деревянных, пластмассовых и иных поверхностях.

   Штангенциркуль:
   1 – штанга; 2 —ползун; 3 – нониус; 4 – верхние губки; 5 – нижние губки; 6 – глубиномер; 7 – стопорный винт; 8 – деталь, заготовка

   ШТРИХОВÓЙ КОД, штрих-код, международная унифицированная система обозначения промышленной продукции (в т. ч. и продуктов питания), использующая в качестве кодирующих символов чередующиеся чёрные и белые полоски разной толщины. Под полосками расположен ряд цифр. Каждый продукт, товар имеет свой код, т. е. обозначается своим индивидуальным набором штрихов, который содержит название страны и фирмы, выпустившей данный продукт, название товара (изделия), дату изготовления, стоимость товара и пр. Штриховой код используется, напр., в магазинах для расчётов с покупателями (стоимость товара, считанная со штрихового кода с помощью сканера, автоматически суммируется кассовым аппаратом), для автоматизированного учёта продукции на складах и в хранилищах, для определения изготовителя изделия и т. д.

ШТУРМОВИ́К, самолёт военной авиации для поражения гл. обр. малоразмерных подвижных и неподвижных наземных и морских целей, в т. ч. и живой силы, с малых высот (до 1000 м). Применяется для поддержки сухопутных войск и сил флота. Отличительная особенность штурмовика – высокая защищённость от огня противника, обеспечиваемая бронированием и другими конструктивными средствами. Первым отечественным штурмовиком считается Ил-2 периода 2-й мировой войны. Примером современного штурмовика может служить Су-25 (1981). Его взлётная масса 17.6 т (из них 4.4 т – боевая нагрузка), скорость 950 км/ч, дальность полёта 500 км, высота 5 км, экипаж 1 человек. В состав вооружения входят ракеты, бомбы, 30-мм двуствольная пушка и до четырёх 23-мм пушечных установок в подвесных контейнерах.

Штурмовик Су-25

ШУ́ХОВ Владимир Григорьевич (1853–1939), инженер, изобретатель. Научно-изобретательские интересы Шухова чрезвычайно разнообразны. Его называли «человек-фабрика», т. к. он сделал сотни изобретений, запатентовав лишь 15 из них.

В. Г. Шухов

Одной из сфер приложения талантов Шухова стали разработка и применение в строительстве оригинальных металлических конструкций мостов и зданий. Вместо сложных шарнирных соединений он предложил простое соединение на заклёпках; разработал шаблоны узлов (на тонкие металлические листы был перенесён в натуральную величину схематический чертёж будущего соединения). Точная разметка отверстий под заклёпки и сейчас ведётся по шуховским шаблонам. С помощью металлических конструкций были перекрыты в Москве обширные внутренние помещения Верхних торговых рядов (1889—94 гг.; ныне ГУМ), Петровского пассажа (1903—06), операционный зал Главного почтамта (1912), перроны Киевского вокзала (1912—17). В Москве Шухов сконструировал также металлический каркас магазина «Мюр и Мерелиз» (1906—08 гг.; ныне старое здание ЦУМа) и вращающуюся сцену МХАТа. Под его руководством было спроектировано и построено более 500 мостов (через Оку, Волгу, Енисей и другие реки), ок. 200 металлических ажурных башен.

   Шуховская башня на Шаболовке в Москве

   Самая известная – Московская радиобашня высотой 148 м – вскоре после сооружения (1919—22) получила название Шуховской. Она представляет собой сетчатую оболочку в форме гиперболоида вращения, собранную только из прямолинейных деталей. В области нефтяной промышленности разработал установку для перегонки нефти с разложением её на фракции (благодаря этому изобретению он был признан открывателем крекинг-процесса), специальную форсунку для факельного сжигания жидкого топлива, в 1878 г. руководил строительством первого отечественного нефтепровода от Балханских промыслов до Баку, а позже – сооружением первого в России металлического нефтеналивного судна. В области оборонной промышленности Шухов разрабатывал системы подводных минных сетей заграждения, проектировал платформы для тяжёлых орудий.

   ШХУ́НА, 1) морское парусное судно с 2–7 мачтами, несущими только косые паруса (гафельная шхуна) или косые на всех мачтах и прямые верхние паруса (марсели) на носовой мачте (марсельная шхуна).
   2) Самоходное парусное или моторное судно для промысла морского зверя, длина ок. 40 м, водоизмещение 500–650 т; оборудовано для разделки туш, их обработки и хранения.

   7-мачтовая шхуна «Томас У. Лоусон», США, 19 в.

   ЩИТОВÁЯ ПРОХÓДКА,способ строительства тоннелей и шахтных горных выработок с помощью проходческого щита. Основными элементами щита являются корпус и щитовые домкраты. Корпус щита состоит из ножевой, опорной и хвостовой частей. Ножевая часть (кольцо) обеспечивает срезание породы и внедрение щита в глубь горного массива. Опорная часть корпуса (опорное кольцо) создаёт необходимую жёсткость и прочность всей конструкции. В хвостовой части располагается пульт управления щитом и выполняются работы по монтажу тоннельной обделки.
   Технику щитового метода разработал в 1820-х гг. английский инженер, француз по происхождению, М. Брюнель. Идею ему подсказал распространённый в Англии червь-древоточец. Движется этот червь очень своеобразно. Он прогрызает в доске отверстие, опираясь на хвост, а затем втягивает в отверстие своё тело. Этот же принцип продвижения применён и в щите. Сначала в ножевом кольце разрабатывается и выбирается грунт. Затем гидравлические домкраты, расположенные в задней части опорного кольца, вдавливают щит на место выбранного грунта, при этом упором для домкратов, расположенных по окружности корпуса щита, служит уже готовый участок обделки. Затем домкраты убирают, а участок позади опорной части щита укрепляют специальными стальными или железобетонными элементами – тюбингами, которые и составляют обделку тоннеля при щитовой проходке. При следующем шаге, после выборки очередной порции грунта, домкраты, опираясь на только что установленные тюбинги, толкают щит дальше. Таким образом, щит, представляющий собой, по сути, передвижную металлическую крепь, не даёт обрушиться ещё не укреплённым участкам выработки. Первые щиты (сер. 19 в.) перемещались за день на 25–30 см, современные щиты за один день проходят 4–6 м. Мировой рекорд проходки – 27 м в день. Впервые метод щитовой проходки применён в Лондоне при строительстве тоннеля под Темзой. Работы возглавлял сам Брюнель. Строительство началось в 1825 г. и продолжалось 17 лет. В дальнейшем строительство тоннелей с помощью проходческих щитов получило преимущественное распространение, особенно при прокладке тоннелей метрополитена и железных дорог в городах.

Проходческий щит

Щитовая проходка – основной метод строительства тоннелей в нескальных грунтах закрытым способом. В кон. 20 в. созданы уникальные щитовые комплексы. Один из них – щит немецкой фирмы «Херренкнехт» – был использован в Москве при строительстве тоннеля в Лефортово, замыкающего третье транспортное кольцо. Этот щит, диаметром 14.2 м, напоминает передвижную тоннельную фабрику, полностью автоматизированную и управляемую компьютерными системами. Скорость движения щита составила 64 м в неделю.

Э

   ЭГУТЁР (ровнитель), лёгкий пустотелый валик, устанавливаемый в сеточной части бумагоделательной машины (в конце обезвоживания бумажной массы). Используется в машинах для производства первосортной бумаги, для предварительного выглаживания поверхности бумаги, придания ей однородности, иногда – для нанесения водяных знаков.

   Э́ДИСОН (edison) Томас Алва (1847–1931), американский изобретатель и предприниматель. Автор более 1000 изобретений, гл. обр. в области электротехники, телефонии и телеграфии, записи и воспроизведения звука. Усовершенствовал телефон А. Белла так, что звук стал громким и ясным, а посторонние шумы перестали мешать разговаривающим. Это позволило вести телефонные линии на большие расстояния. Он создал фонограф, разработал промышленный образец лампы накаливания, усовершенствовал кинокамеру, создал прототип диктофона, сконструировал железоникелевый аккумулятор, проводил опыты по электрификации железных дорог, сконструировал самые мощные по тому времени электрические генераторы и многое другое. По проекту Эдисона в Нью-Йорке построена первая в мире электростанция общественного пользования (1882). В кон. 1880-х гг. Эдисон осуществил ряд крупных коммерческих проектов по производству и продаже электрических машин и аппаратов, осветительных приборов и ламп накаливания, созданию и эксплуатации в США и Европе электрических и телефонных линий. Возглавлял (с 1887 г.) организованный им в Уэст-Ориндже изобретательский центр.

   Э́ЙФЕЛЬ (eiffel) Александр Гюстав (1832–1923), французский инженер-строитель. По образованию – химик, окончил Центральную школу искусств и ремёсел в Париже. В 1858 г. под его руководством был сооружён металлический мост в Бордо длиной ок. 500 м. В дальнейшем по его проектам было построено более 40 мостовых сооружений, при этом для каждого из них он разрабатывал оригинальное конструктивное решение. Став признанным мастером в деле использования металла, Эйфель увлёкся изучением аэродинамики. Им был разработан метод расчёта конструкций сооружений с учётом влияния на них ветра. В 1889 г. для Всемирной выставки в Париже Эйфелем был предложен проект металлической башни, которая символизировала технические достижения 19 в. Башня была построена в рекордный срок, она состоит из 18 038 металлических деталей, соединённых заклёпками. В 1900 г. на башне была оборудована первая в мире аэродинамическая лаборатория, где Эйфель занимался исследованиями, нашедшими применение в авиации.

   Эйфелева башня в Париже

   ЭКВАЛÁЙЗЕР, радиоэлектронное устройство, позволяющее корректировать частоту звуковых сигналов в соответствии со вкусом слушателей при воспроизведении звуковых (гл. обр. музыкальных) программ. Обычно используется в составе стереофонической аппаратуры, т. к. любая, даже высококачественная система звуковоспроизведения имеет свои недостатки: неравномерность частотных характеристик акустических систем; модуляция звука, вызванная резонансными колебаниями корпуса акустической системы; гудение громкоговорителей; плохие акустические свойства помещения и т. п.
   Современные эквалайзеры обеспечивают частотную коррекцию звука в диапазоне частот от 16 до 32 000 Гц. С их помощью можно, напр., сделать слышимой самую низкую ноту басовой трубы органа (ок. 16 Гц) и подавить дребезжание громкоговорителей на высоких частотах. При воспроизведении старой грамзаписи или фонограммы на магнитной ленте благодаря эквалайзеру можно избирательно подавить большинство посторонних шумов (скрежет, свист, шипение и т. п.), не воздействуя на носитель записи. В состав эквалайзера входят широкополосные устройства частотной коррекции (отдельно на каждый канал воспроизведения), анализатор спектра звуковых сигналов, транзисторный индуктор (электронный аналог фильтра). Устройство частотной коррекции содержит от 5 до 12 регуляторов тембра, посредством которых слушатели могут регулировать частоту звука в 5—12 поддиапазонах воспроизводимых частот. При помощи анализатора спектра можно изучить особенности звучания громкоговорителей в данном помещении на различных частотах, выделить акустические неоднородности и затем компенсировать их с помощью транзисторного индуктора. Иногда эквалайзер применяют при записи звука, чтобы на общем звуковом фоне выделить звучание какого-либо музыкального инструмента, получить желаемый звуковой эффект.

   ЭКРАНОПЛÁН, летательный аппарат, внешне похожий на гидросамолёт типа «летающая лодка», совершающий полёты вблизи поверхности воды или ровных участков земли с использованием т. н. экранного эффекта. Сущность этого эффекта состоит в том, что с приближением к поверхности земли, воды аэродинамическое сопротивление летательного аппарата, как правило, уменьшается, а подъёмная сила благодаря образованию динамической воздушной подушки увеличивается. При прочих равных условиях он позволяет уменьшить потребную мощность двигателей. Экранный эффект проявляется при взлёте и посадке самолётов и других летательных аппаратов. Экранопланы имеют низко расположенное крыло и высоко поднятое горизонтальное оперение. Для облегчения взлёта двигатели иногда располагают перед крылом. Таким образом создаётся дополнительный поддув под крыло, что способствует образованию динамической воздушной подушки, облегчающей полёты на малой высоте. Одним из недостатков экраноплана является проблема преодоления препятствий, напр. находящихся на пути плотин, группы деревьев. Экранопланы, способные в случае необходимости подниматься на относительно большую высоту, называют экранолётами. Первые экранопланы построены в 1935 г. В. И. Левковым (СССР) и Т. Карно (Финляндия). К кон. 20 в. в разных странах построено св. 50 экранопланов. Их лётно-технические характеристики: мощность двигателей 20—150 кВт, взлётная масса до 1.4 т, грузоподъёмность до 0.5 т, скорость 70—200 км/ч, высота полёта до 1000 м, дальность 1000 км.

   Экраноплан «Орлёнок»

   ЭКСИТРÓН, управляемый многоанодный ртутный вентиль с однократным зажиганием катодного пятна, которое поддерживается т. н. дежурными анодами. Применяется в мощных выпрямителях и других устройствах.

   ЭКСКАВÁТОР, самоходная землеройно-погрузочная машина, предназначенная для разработки (экскавации) пород, грунтов, а также черпания, погрузки, перемещения горной массы (или грунта) на расстояния (в отвал или на транспортные средства). Экскаваторы различных типов используются при добыче полезных ископаемых в карьерах, на строительстве различных сооружений (плотин, дамб и т. п.), автомобильных и железных дорог, рытье котлованов, каналов, при погрузке различных сыпучих и кусковых материалов (песка, гравия, угля и др.), на земляных работах и т. п. Экскаваторы имеют различное сменное рабочее оборудование, применяемое для выполнения специализированных работ: ковш, жёстко соединённый со стрелой или подвешенный к ней на тросах; грейфер; несколько ковшей, закреплённых на бесконечной цепи или роторе (многоковшовые экскаваторы), цилиндрическая фреза с резцами или ножами и др.
   Экскаваторы выпускаются гусеничные, колёсные, шагающие, перемещаемые по рельсам или плавающие (на понтоне, судне). Привод механизмов осуществляется от двигателей внутреннего сгорания, электродвигателей, гидроцилиндров; управление может быть ручным, гидравлическим, электрическим и смешанным. Рабочее оборудование определяет принцип действия экскаватора, напр. ковшовые экскаваторы работают как машины циклического действия: груз зачерпывается, переносится, выгружается, затем цикл повторяется, а многоковшовые – как непрерывного действия, т. е. разрабатывают грунт и при этом продолжают передвигаться, отсыпая грунт в отвал. Большое значение для пригодности экскаватора к выполнению определённых работ имеет расположение рабочего органа или конструкция ходовой части. Так, экскаватор с жёстким ковшом, направленным копающей частью от машины (т. н. прямая лопата), используется обычно для разработки полезных ископаемых, отсыпки грунта в насыпь и т. п.; при обратном расположении ковша (обратная лопата) экскаватор может копать небольшие траншеи, котлованы; экскаваторы драглайн позволяют расширить радиус разработки. Гусеничный ход экскаватора обеспечивает хорошую проходимость и манёвренность, шагающий – снижает давление на грунт и т. п. Эти качества машин учитывают при выборе их для того или иного вида работ. Кроме того, экскаватор снабжают сменным оборудованием, позволяющим использовать его для очистки канав, перегрузки больших масс материалов (многоковшовый рабочий орган), сыпучих и кусковых материалов (грейфер), нарезать торф на залежи (фреза) и т. д.

   Гусеничный экскаватор типа обратной лопаты

   ЭКСПÉРТНАЯ СИСТÉМА, интеллектуальная система-советчик, построенная на базе знаний о предметной области, а также опыта и знаний экспертов. Разработка экспертных систем является составной частью работ по искусственному интеллекту. Экспертные системы создаются для помощи в решении задач, обладающих неполнотой данных, неоднозначностью и противоречивостью, напр. постановка диагноза болезни. Работа экспертной системы в ответ на запрос пользователя предполагает обязательный диалог с ним. При этом экспертная система задаёт пользователю ряд вопросов и на основе анализа полученной информации сообщает ему своё решение, являющееся советом по данной теме или ситуации. Области применения экспертных систем: военные приложения, медицина, электроника, вычислительная техника, геология, математика, космос, сельское хозяйство, управление, финансы, бизнес и т. д. Обычно к экспертным системам относят системы, основанные на знаниях. Знания подразделяют на формализованные (универсальные знания – законы, модели, алгоритмы) и на неформализованные (эмпирические, опыт, умение, интуиция).
   В чём же преимущества экспертных систем перед человеком? Экспертная система берёт на себя решение задачи, если пользователь лишь описал объект и определил цель; у экспертной системы нет предубеждений, она не делает поспешных выводов. Она работает систематизированно, рассматривая все детали, часто выбирая наилучшую альтернативу из всех возможных. База знаний постоянно пополняется и может быть очень большой. Будучи раз введёнными в неё, эти знания сохраняются навсегда. Решение задач делится на следующие этапы: описание объекта; постановка цели; определение плана (алгоритма) решения; выполнение плана (алгоритма); выдача результата. При традиционных методах решения первые три этапа, включая определение плана решения, осуществляет эксперт, а его выполнение и выдача результата доверяются компьютеру. В экспертной же системе определение плана решения выполняет компьютер.

   ЭКСПОНÓМЕТР, прибор для определения значений экспозиционных параметров – диафрагменного числа и выдержки при фото – и киносъёмке, фотопечати. Известно несколько типов экспонометров, в т. ч. табличные, оптические, фотоэлектрические. Наиболее точные из них – фотоэлектрические экспонометры. Они получили наибольшее распространение и поныне остаются самым совершенным прибором. Принцип действия фотоэлектрических экспонометров основан на измерении яркости (или освещённости) объекта съёмки с использованием приёмников света – фоторезисторов или фотоэлементов. Под действием света у фоторезистора изменяется электрическое сопротивление и, следовательно, сила тока, протекающего через фоторезистор от постороннего источника; фотоэлемент же сам вырабатывает фотоЭДС и не нуждается в дополнительном источнике электропитания. Таким образом, в фотоэлектрических экспонометрах (как с фотоэлементом, так и с фоторезистором) во внешней цепи светоприёмника протекает электрический ток, который зависит от величины светового потока, падающего на светоприёмник. В качестве индикатора тока в цепи светоприёмника обычно применяют стрелочный гальванометр или светоизлучающий диод (светодиод), который начинает светиться при наличии разности потенциалов на его выводах. В стрелочных экспонометрах для каждого показания индикатора (отклонения стрелки от исходного положения) устанавливается свой ряд сочетаний «диафрагма – выдержка», наиболее подходящих для данной освещённости объекта съёмки и светочувствительности используемой фото – или киноплёнки. Имея такой набор оптимальных сочетаний экспозиционных параметров, фотограф выбирает нужную по сюжету или цели съёмки выдержку, а по показаниям экспонометра находит соответствующее ей значение диафрагменного числа либо устанавливает нужную диафрагму и с помощью экспонометра определяет требуемую при этом выдержку. Фотоэлектрический экспонометр выполняется в виде портативного прибора, основные элементы которого размещены внутри пластмассового корпуса. Масса прибора 70—120 г, его можно носить в кармане или укрепив на ремешке футляра фотоаппарата. Фотоэлектрические экспонометры могут быть встроены в фотоаппарат или кинокамеру. Конструктивно объединённые с механизмами установки выдержки и диафрагмы, они образуют экспонометрические устройства; такими устройствами оснащены все автоматические фотоаппараты.

   Экспонометр

   ЭЛЕВÁТОР, 1) подъёмный механизм непрерывного действия для перемещения сыпучих или мелкокусковых грузов в вертикальном или наклонном направлении. Для захвата и подъёма груза используют полки, ковши (полочный, ковшовый элеватор) или люльки (люлечный конвейер), которые прикреплены к транспортёрной ленте или к пластинчатым цепям.
   2) Элеватор зерновой – сооружение для хранения зерна, где оно подвергается обработке, сушке и доводится до кондиции.
   3) Элеватор в системах отопления – аппарат, в котором происходит смешение горячей воды из центральной системы с водой, циркулирующей в местной системе.

   Ковшовый элеватор

   ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ МÓЩНОСТЬ, физическая величина, характеризующая скорость изменения (получения, потребления, передачи, преобразования, рассеяния и т. п.) электрической энергии. В электрических цепях постоянного тока электрическая мощность Р равна произведению силы тока I и напряжения U. В цепях переменного тока различают мгновенную, активную, реактивную и полную электрическую мощность. Мгновенная электрическая мощность равна произведению мгновенных значений напряжения и силы тока. Активная электрическая мощность равна среднему за период значению мгновенной мощности и характеризует среднюю скорость преобразования электрической энергии в другие виды энергии (тепловую, механическую, световую, акустическую и др.). В цепях однофазного переменного синусоидального тока активная электрическая мощность P = UI cosφ, где φ – угол сдвига фаз между напряжением U и силой тока I. Реактивная электрическая мощность характеризует скорость накопления электрической энергии в конденсаторах и катушках индуктивности, а также обмен энергии между отдельными участками электрической цепи. В цепях синусоидального тока реактивная электрическая мощность Q = UI sin φ. Полная электрическая мощность характеризует мощность, отдаваемую в цепь источником переменного тока. Для цепей синусоидального тока полная электрическая мощность S = UI.

   ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ ПОДСТÁНЦИЯ, электроустановка, предназначенная для преобразования напряжения (трансформаторная подстанция) или рода электрического тока (преобразовательная подстанция), а также для распределения электроэнергии. Трансформаторные подстанции (ТП) могут быть понизительными, на которых высшее напряжение от электростанций преобразуется в низшее одного или двух номиналов (напр., напряжение 110 кВ понижается до 35 и 10 кВ, напряжение 6 кВ – до 380 В), или повысительными, на которых низшее (обычно генераторное) напряжение преобразуется в высшее для передачи в энергосистему (напр., 6 кВ повышаются до 110 кВ). Повысительные подстанции размещают гл. обр. на электростанциях, понизительные – в центрах потребления (на предприятиях, в жилых кварталах городов и т. п.). На преобразовательных подстанциях электрический ток изменяется либо по частоте, либо по роду тока (напр., переменный в постоянный).
   Конструктивно подстанция обычно состоит из: распределительного устройства высшего напряжения с комплектом высоковольтного (св. 1 кВ) оборудования; преобразовательных агрегатов – электрических (силовых) трансформаторов, выпрямителей, инверторов, преобразователей частоты и др.; распределительного устройства низшего напряжения с необходимым оборудованием; щита управления с измерительной аппаратурой и релейной защитой и др. Для обеспечения надёжности электроснабжения на трансформаторных подстанциях устанавливают, как правило, по два трансформатора. Кроме того, на крупных подстанциях размещают вспомогательные устройства (аппаратуру диспетчерской связи, аккумуляторные батареи, агрегаты для сушки масла, приспособления для ревизии оборудования и др.). Для повышения коэффициента мощности в необходимых случаях устанавливают специальные компенсирующие устройства. Оборудование подстанции может размещаться на открытой площадке, в помещении или в отдельном здании. Обычно на крупных подстанциях распределительные устройства высшего напряжения и силовые трансформаторы располагаются на открытой площадке, а низшего напряжения и щит управления – в отдельном здании. Упрощённым вариантом электрической подстанции является распределительный пункт, на котором устанавливают одно распределительное устройство номинального напряжения. Такой пункт предназначен только для распределения электроэнергии и применяется в городских и промышленных сетях напряжением 6—20 кВ.

   ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ ЦЕПЬ, совокупность источников и приёмников электрической энергии, а также соединяющих их проводников и электропроводящих сред. Кроме этих элементов, в электрическую цепь могут входить выключатели, переключатели, предохранители, электрические аппараты защиты и коммутации, а также измерительные и контрольные приборы. В электрической цепи осуществляются передача, распределение и преобразование электрической (электромагнитной) энергии. Различают электрические цепи постоянного тока и электрические цепи переменного тока, среди последних наиболее распространены цепи, в которых действует напряжение, изменяющееся по синусоидальному закону. Электрическая цепь переменного тока, в которой действует одно синусоидальное напряжение, называется однофазной. Электрическая цепь, в которой действуют три синусоидальных напряжения одинаковой частоты, сдвинутые по фазе, называется трёхфазной цепью.
   Основными элементами электрической цепи являются источники электродвижущей силы, резисторы, в которых электрическая энергия преобразуется в тепловую, катушки индуктивности, запасающие энергию в магнитных полях токов, проходящих в их обмотках, и конденсаторы электрические, накапливающие энергию в электрических полях зарядов на обкладках. Соединение элементов электрической цепи между собой, при котором между их полюсами действует одно и то же напряжение, называется параллельным соединением. Параллельное соединение является основным способом подключения потребителей электрической энергии. Так, напр., подключаются потребители электроэнергии в квартирной электрической сети. При параллельном соединении и при достаточной мощности источника электроэнергии включение и выключение отдельных потребителей практически не влияет на работу остальных. Соединение, при котором через соединяемые элементы электрической цепи проходит один и тот же ток, называется последовательным. Последовательное соединение источников электроэнергии применяется для получения напряжения, превышающего электродвижущую силу одного источника. При последовательном соединении нагрузок напряжения на них распределяются пропорционально их сопротивлениям. Выключение одного из них (напр., при перегорании одной лампочки в электрической гирлянде) прерывает ток во всей цепи. Понятие «электрическая цепь» применяют в электротехнике, радиотехнике, автоматике, бионике и др.

   ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЕ СÉТИ, совокупность электрических подстанций и линий электропередачи (ЛЭП), связывающих электростанции с потребителями электроэнергии. Электрические сети являются составной частью энергосистем, они обеспечивают надёжное централизованное электроснабжение территориально рассредоточенных потребителей. Существуют также автономные электрические сети – напр., на судах, в самолётах, автомобилях и т. п. Сети переменного тока напряжением до 220 В применяются для питания потребителей малой мощности; напряжением от 380 В до 6 кВ – для питания гл. обр. крупных электродвигателей; от 6 кВ и выше – для передачи и распределения электроэнергии. Выполняются они обычно воздушными, иногда подземными (кабельными) – в городах, под водой и т. п. Электрические сети постоянного тока низкого напряжения (0.5–1 кВ) используются в основном для электроснабжения городского электротранспорта, среднего (1.5–3 кВ) – для питания электроподвижного состава железных дорог; линии высокого и сверхвысокого напряжения – для сверхдальних передач электроэнергии.

   ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, см. Двигатель электрический.

   ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ ПРИ́ВОД (электропривод), совокупность устройств для преобразования электрической энергии в механическую и регулирования потока преобразованной энергии. Первый электропривод был создан в 1838 г. российским учёным Б. С. Якоби, который использовал электродвигатель постоянного тока для приведения во вращение гребного винта судна. В состав электропривода входят один или несколько электрических двигателей, передаточный механизм (чаще всего редуктор), преобразователь частоты или напряжения и аппаратура управления. В индивидуальном электроприводе двигатель передаёт движение только одному механизму (напр., патрону в токарном станке), в групповом электроприводе один двигатель приводит в движение несколько механизмов, в многодвигательном электроприводе несколько электродвигателей работают на общую нагрузку (напр., в многодвигательном конвейере).
   В реверсивном электроприводе возможно по условиям работы менять направление движения (напр., в лифтах). В нерегулируемых электроприводах чаще всего используют электродвигатели переменного тока; частота вращения ротора электродвигателя такого привода, а следовательно, и скорость перемещения связанного с ним рабочего механизма изменяются только в зависимости от нагрузки исполнительного механизма. В регулируемых электроприводах чаще всего применяют электродвигатели постоянного тока, частоту вращения которых можно изменять плавно в широком диапазоне при помощи достаточно простых устройств управления и, в частности, устройств автоматического управления (в автоматизированном электроприводе). Одной из разновидностей автоматизированного электропривода является следящий электропривод, обеспечивающий воспроизведение механического перемещения контролируемого или управляемого объекта посредством электродвигателя.

   ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ ТОК, всякое упорядоченное (направленное) движение электрически заряженных частиц (электронов, ионов и других носителей заряда). Одной из количественных мер электрического тока служит сила электрического тока (количество электрических зарядов, протекающих через сечение проводника за единицу времени), измеряемая в амперах. За направление электрического тока принимают направление движения положительных зарядов; если ток создаётся отрицательно заряженными частицами (напр., электронами), то направление тока считают противоположным движению частиц. Посредством электрического тока можно практически мгновенно передавать энергию на большие расстояния (напр., от электростанции до завода). Электрический ток является источником магнитного поля. Протекание электрического тока через различные среды сопровождается различными физическими явлениями: нагреванием проводника, свечением газа, выделением из электролита химических компонентов и т. д.

   ЭЛЕКТРОВÁКУУМНЫЕ ПРИБÓРЫ (ЭВП), электронные приборы, в которых рабочее пространство освобождено от воздуха и защищено от окружающей среды газонепроницаемой (вакуумно-плотной) оболочкой. Служат для различного рода преобразований электромагнитной энергии (генерации, усиления, преобразования частоты). К ЭВП относятся: вакуумные электронные приборы (электронные лампы, магнетроны, клистроны, электронно-лучевые приборы, рентгеновские трубки), газоразрядные электронные приборы (ионные приборы). Электронные лампы предназначены для усиления и генерирования электрических колебаний. В них (триодах, тетродах, пентодах и др.) осуществляется электростатическое (с помощью электродов) управление электронным потоком. Применяются в радиотехнике, радиосвязи, радиовещании, телевидении. Электровакуумные сверхвысокочастотные (СВЧ) приборы (магнетроны, клистроны и др.) предназначены для усиления, генерирования и преобразования электромагнитных сигналов сверхвысокой частоты. Применяются в устройствах радиолокации, телевидения для передачи телевизионных сигналов по линиям радиорелейной связи, спутниковым линиям, СВЧ радиосвязи, телеуправления (напр., искусственными спутниками и космическими кораблями). Электронно-лучевые приборы предназначены для преобразований информации, представленной в форме электрических или световых сигналов. К ним относятся осциллографические приборы, кинескопы, запоминающие электронно-лучевые приборы, передающие электронно-лучевые приборы и др. Фотоэлектронные приборы (фотоэлектронные умножители, вакуумные фотоэлементы, электронно-оптические преобразователи и др.) преобразуют энергию оптического излучения в электрическую энергию или преобразующие изображения в невидимых (напр., инфракрасных) лучах в видимое изображение. Их действие основано на использовании фотоэффекта. Применяются в устройствах автоматики, телевидения, астрономии и т. д. Вакуумные индикаторы, в которых электрическая энергия преобразуется в световую энергию, применяются в измерительных приборах, устройствах отображения информации, радиоприёмниках. Рентгеновские трубки предназначены для получения рентгеновского излучения и применяются для медицинской диагностики, терапии, просвечивания различных материалов (дефектоскопии) и т. д.

   ЭЛЕКТРОВÓЗ, локомотив, приводимый в движение тяговыми электродвигателями, получающими электроэнергию от контактной сети через расположенный на крыше токоприёмник. Электродвигатели обеспечивают необходимые тяговые характеристики локомотива – лёгкое трогание с места, достаточные усилия для преодоления подъёма, высокие скорости; кпд электровозов – до 86 %. Электровозы постоянного тока работают от сети постоянного тока напряжением 3.3 кВ, а электровозы переменного тока – от контактной сети переменного тока с напряжением 27.5 кВ. Современные российские грузовые электровозы имеют двигатели суммарной мощностью св. 11 МВт, силу тяги до 800 кН, развивают скорость до 110 км/ч и могут работать в любых климатических условиях на железных дорогах со сложным профилем. Пассажирские электровозы не такие мощные, как грузовые, но более быстроходные, лучшие из них развивают скорость на обычных магистральных дорогах до 200 км/ч, а на высокоскоростных – до 300 км/ч.
   Идея использования электродвигателя для тяги принадлежит В. Сименсу (Германия), который в 1879 г. продемонстрировал тележку с электродвигателем – «динамо-машиной», как назвал его изобретатель. В России первые испытания вагона с электродвигателем провёл в 1880 г.
   Ф. А. Пироцкий. Первый грузовой электровоз с отечественными электродвигателями построен в России в 1932 г. Он предназначался для электрифицированного участка железной дороги через горный перевал Сурами (ныне Армения). Сегодня электровозы используются практически во всех развитых странах.

   ЭЛЕКТРОИЗМЕРИ́ТЕЛЬНЫЙ КОМБИНИ́РОВАННЫЙ ПРИБÓР (тестер), измерительный прибор для проверки работоспособности и наладки радиоэлектронной аппаратуры, в котором для измерения (неодновременного) двух и более величин используется один измерительный механизм либо несколько различных измерительных преобразователей с общим отсчётным устройством. Шкалу или отсчётное устройство градуируют в единицах тех величин, которые он измеряет. Наиболее широко используют приборы для измерения электрического напряжения, силы переменного и постоянного тока – ампервольтметры; напряжения, силы переменного и постоянного тока и сопротивления – ампервольтомметры.

   ЭЛЕКТРОКАМИ́Н, электрический прибор для местного обогрева за счёт энергии теплового (инфракрасного) излучения. Источниками теплового излучения в электрокаминах служат трубчатые электронагревательные элементы (ТЭН) или проволочные спирали с высоким электрическим сопротивлением, температура которых достигает 650–900 °C. Большинство электрокаминов оснащено защитным корпусом, предохраняющим окружающие предметы от случайного соприкосновения с поверхностью ТЭНа и нагретого отражателя. Применяются для местного обогрева в помещениях с недостаточной теплоизоляцией, в открытых и полуоткрытых помещениях (напр., в беседке, на балконе и т. п.). Существуют настольные, настенные и универсальные, переносные и стационарные электрокамины. Они могут иметь одну, две или три ступени нагрева (в зависимости от схемы включения электронагревательных элементов). Часто играют декоративную роль в интерьере жилища, оснащаются устройствами, имитирующими горящие дрова и уголь, языки пламени, имеют полочки для книг и цветов, встроенные бары и т. п. Наибольшее распространение получили переносные электрокамины, которые можно устанавливать на полу или на столе.

Электрокамин

ЭЛЕКТРОКÁР, самоходная колёсная тележка с электрическим приводом от аккумуляторной батареи. Электрокары могут быть с подъёмной и неподъёмной платформой, управляются сидящим или стоящим на машине водителем. Предназначаются для перевозки мелких партий грузов (до 5 т) со скоростью до 20 км/ч на небольшие расстояния. Хорошая манёвренность, удобство управления и отсутствие вредных выпускных газов позволяют эффективно использовать эти машины в качестве внутризаводского или складского транспорта, на предприятиях, вокзалах, в портах. В производственной практике вместо термина «электрокар» употребляется термин «электротележка».

   Электрокар

   ЭЛЕКТРОКОНВÉКТОР, электрический прибор для обогрева помещений путём естественной конвекции воздуха. Применяется в городских квартирах, утеплённых дачах, сельских домах и других помещениях с достаточной теплоизоляцией. Представляет собой плоскую металлическую коробку, внутри которой размещается нагревательный элемент – спираль из проволоки с большим электрическим сопротивлением. Сверху и снизу в коробке сделаны круглые или щелеобразные отверстия для воздуха. При включении конвектора спираль накаляется и отдаёт тепло окружающему её воздуху, который, нагреваясь, устремляется вверх и выходит из конвектора через отверстие в верхней части корпуса. На смену нагретому воздуху через отверстия снизу поступает более холодный воздух. Электроконвекторы бывают переносные и стационарные, настенные и напольные. Они бесшумны и надёжны в работе.

   ЭЛЕКТРОМАГНИ́Т, электротехническое устройство, состоящее обычно из токопроводящей обмотки и ферромагнитного сердечника, который намагничивается при прохождении по обмотке электрического тока. Различают электромагниты постоянного тока нейтральные и поляризованные и электромагниты переменного тока. У нейтральных электромагнитов сила притяжения зависит только от величины магнитного потока и не зависит от направления тока в обмотке. У поляризованных электромагнитов создаётся 2 независимых магнитных потока: поляризующий, который образуется обычно полем постоянного магнита (иногда другого электромагнита), и рабочий магнитный поток, который возникает под действием управляющей обмотки. Если ток в них отсутствует, на якорь действует сила притяжения, созданная поляризующим магнитным потоком. Действие такого электромагнита зависит как от величины магнитного потока, так и от направления электрического тока в рабочей обмотке. В электромагнитах переменного тока питание обмотки осуществляется от источника переменного тока, а магнитный поток периодически изменяется по величине и направлению, в результате чего сила притяжения пульсирует от нуля до максимального значения с удвоенной частотой по отношению к частоте питающего тока.
   Электромагниты применяют для создания магнитного поля в электрических машинах и аппаратах, устройствах для подъёма грузов, устройствах автоматики и др. Перспективно применение сильных электромагнитов для поездов, движущихся на магнитной подушке, когда вагон удерживается магнитным полем в подвешенном состоянии и не соприкасается с направляющим рельсом. В 2002 г. в Китае был пущен первый в мире регулярный поезд на магнитной подушке. Железная дорога, основанная на принципе магнитной левитации, соединила центр Шанхая с аэропортом. Уникальный экспресс развивает скорость до 480 км/ч, «пролетая» за одну секунду 119 м.

   ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУ́РГИ́Я, получение металлов и сплавов с помощью электрического тока. В электрометаллургии применяются электротермические и электрохимические процессы. Электротермические процессы включают получение стали в дуговых и индукционных печах, спецэлектрометаллургию, рудовосстановительную плавку. Электрохимические процессы наиболее широко распространены в производстве цветных металлов на основе электролиза водных растворов и расплавленных сред. Электросталеплавильное производство основано на использовании электротермических процессов.

Дуговая электросталеплавильная печь (в разрезе):
1 – электроды; 2 – металл

   Выпуск стали из электропечи

   Электросталь выплавляется гл. обр. в дуговых печах. Преимущества этих печей перед другими сталеплавильными агрегатами заключаются в возможности нагрева металла до высоких температур, создания в печи атмосферы любого состава, формирования шлаков, обеспечивающих удаление вредных примесей. Поэтому дуговые печи широко используются для производства легированных высококачественных сталей и сплавов. Плавка стали в индукционной печи осуществляется методом переплава. Это обусловливает высокие требования к шихтовым материалам по содержанию вредных примесей (прежде всего фосфора и серы). Спецэлектрометаллургия охватывает процессы плавки и рафинирования металлов и сплавов, получившие развитие во 2-й пол. 20 в. для удовлетворения потребностей высокоточной техники (космической, реактивной, атомной, химического машиностроения и др.). Спецэлектрометаллургия включает вакуумную дуговую плавку, электронно-лучевую плавку, электрошлаковый переплав и плазменно-дуговую плавку. Этими методами переплавляют стали и сплавы ответственного назначения, тугоплавкие металлы – вольфрам, молибден, ниобий и их сплавы, высокореакционные металлы – титан, ванадий, цирконий, сплавы на их основе и др. Рудовосстановительная плавка включает производство ферросплавов, медных и никелевых штейнов, свинца, цинка, титанистых шлаков и др. Процесс заключается в восстановлении металлов из природных руд и концентратов углеродом, кремнием и другими восстановителями при высоких температурах, создаваемых с помощью мощной электрической дуги.

   ЭЛЕКТРОМОБИ́ЛЬ, автомобиль с приводом от тягового электродвигателя, получающего питание от батареи аккумуляторов. Электромобили начали создаваться практически одновременно с автомобилями, оборудованными двигателями внутреннего сгорания. В России первые электромобили были построены инженером И. В. Романовым в 1899 г. К достоинствам электромобиля относятся бесшумность работы, отсутствие токсичных выпускных газов и простота управления. К недостаткам – ограниченные скорость и запас хода из-за низкой энергоёмкости и большой массы аккумуляторных батарей. Массовое применение электромобили получили как транспорт для работы внутри помещений: складов, заводских цехов и т. п. Это различного рода электрокары и электропогрузчики. Развитие электромобиля связано с поиском путей создания лёгкой и энергоёмкой энергетической установки, напр. на солнечных батареях.

   ЭЛЕКТРОМУЗЫКÁЛЬНЫЕ ИНСТРУМÉНТЫ, музыкальные инструменты, в которых источником звука являются создаваемые специальными генераторами электрические колебания звуковых частот, которые усиливаются и затем преобразуются громкоговорителем в звуковые волны. Распространение получили адаптерные и электронные инструменты. В адаптерных музыкальных инструментах механические колебания, возбуждаемые традиционным для этого вида инструментов способом, преобразуются адаптером в электрические сигналы, которые после усиления и коррекции по частоте преобразуются громкоговорителями в звук. К таким инструментам относятся щипковые инструменты (электрогитары и др.) и клавишные (баяны, аккордеоны, фортепиано и др.).
   В электронных музыкальных инструментах возбуждение электрических колебаний и их преобразование в звук обеспечиваются только электронными устройствами. Эти устройства бывают одноголосные, мелодические и многоголосные. С помощью электронных инструментов исполнитель может имитировать звучание различных традиционных инструментов (рояля, саксофона, скрипки, гитары и многих других), а также создавать новые звуковые эффекты и тембры. К электромузыкальным инструментам принадлежат терменвокс, эмиритон, звукоклавиатурные инструменты (портативные синтезаторы) и др. Все они имеют своеобразный тембр, обладают высокой точностью настройки, высоким качеством и мощностью звучания при сравнительно небольших размерах (благодаря отсутствию резонаторов).
   Одним из первых электромузыкальных инструментов стал терменвокс, впервые продемонстрированный его изобретателем Л. С. Терменом в 1920 г. Высота звука в терменвоксе изменяется в зависимости от расстояния правой руки исполнителя до одной из антенн, громкость – от расстояния левой руки до другой антенны. Играет на терменвоксе исполнитель, перемещая ладони рук на различное расстояние относительно антенн инструмента. На терменвоксе можно воспроизводить несложные мелодии, а также специально создавать звуки, ассоциируемые с некоей космической музыкой.

   Электрогитара

   ЭЛЕКТРÓНИКА, наука о взаимодействии заряженных частиц (электронов, ионов) с электромагнитными полями и о методах создания электронных приборов и устройств (вакуумных, газоразрядных, полупроводниковых), используемых в основном для передачи, обработки и хранения информации.
   Первые электронные приборы (электровакуумный диод и триод) были созданы в нач. 20 в., с нач. 50-х гг. интенсивно развивается твердотельная электроника (прежде всего полупроводниковая); с нач. 60-х гг. одно из наиболее перспективных её направлений – микроэлектроника. После создания квантового генератора началось развитие квантовой электроники. Электронные приборы и устройства используются в системах связи, автоматики, в вычислительной технике, измерительной технике и т. д. Вакуумная электроника занимается вопросами электронной эмиссии, формированием и управлением потоков электронов, ионов и др. Основные направления развития вакуумной электроники связаны с созданием электровакуумных приборов: электронных ламп (диодов, триодов, тетродов, пентодов и др.), электровакуумных приборов сверхвысокой частоты (магнетронов, клистронов и др.), электронно-лучевых и фотоэлектронных приборов (кинескопов, видиконов, суперортиконов, электронно-оптических преобразователей, фотоэлектронных умножителей и др.), газоразрядных приборов (тиратронов, газоразрядных индикаторов и др.), рентгеновских трубок и др. Твердотельная электроника занимается изучением свойств твердотельных материалов (полупроводниковых, диэлектрических, магнитных и др.), влияния на эти свойства примесей и особенностей структуры материала, изучением свойств поверхностей и границ раздела между слоями различных материалов. Основные направления твердотельной электроники связаны с созданием различных видов полупроводниковых приборов: полупроводниковых диодов, транзисторов, тиристоров, аналоговых и цифровых интегральных схем, оптоэлектронных приборов (светоизлучающих диодов, фотодиодов, фототранзисторов, оптронов, светодиодных и фотодиодных матриц). Квантовая электроника разрабатывает методы и средства усиления и генерации электромагнитных колебаний на основе эффекта вынужденного излучения атомов, молекул и твёрдых тел. Наиболее важные направления квантовой электроники – создание оптических квантовых генераторов (лазеров), квантовых усилителей, молекулярных генераторов и др. Криоэлектроника (криогенная электроника) занимается применением явлений в твёрдых телах при криогенных температурах (в присутствии электрических, магнитных и электромагнитных полей), для создания электронных приборов и устройств.
   Как наука электроника сформировалась в нач. 20 в. после создания основ электродинамики Дж. Максвеллом (1861—73), открытия фотопроводимости У. Смитом (1873), односторонней проводимости контакта металл-полупроводник К. Брауном (1874), исследования свойств термоэлектронной эмиссии О. Ричардсоном (1900—01), фотоэлектронной эмиссии Г. Герцем (1887) и А. Г. Столетовым (1888—90), рентгеновских лучей В. Рентгеном (1895), электрона Дж. Томсоном (1897), создания электронной теории X. Лоренцем (1892–1909). Развитию электроники способствовало изобретение А. С. Поповым и Г. Маркони радиосвязи. Разработка электровакуумных приборов началась с изобретения лампового диода Дж. Флемингом (1904), трёхэлектродной лампы – триода Л. де Форестом (1906), использования триода для генерирования электрических колебаний А. Мейснером (1913), мощных генераторных ламп для радиопередатчиков дальней радиосвязи и радиовещания М. А. Бонч-Бруевичем (1919—25). Вакуумные фотоэлементы, созданные А. Г. Столетовым (1888—90), П. В. Тимофеевым (1928) и Л. А. Кубецким (1930), обусловили появление звукового кино, послужили основой для разработки передающих телевизионных трубок: видикона (А. А. Чернышёв, 1925 г.), иконоскопа (С. И. Катаев, В. К. Зворыкин, 1931—32 гг.), супериконоскопа (П. В. Тимофеев, П. В. Шмаков, 1933 г.) и др. Использование кристаллических полупроводников в качестве детекторов для радиоприёмных устройств, изобретение кристадина (О. В. Лосев, 1922 г.), транзистора (У. Шокли, У. Браттейн, Дж. Бардин, 1948 г.) определили становление и развитие полупроводниковой электроники. Разработка методов интеграции большого числа транзисторов, диодов, конденсаторов, резисторов на одной монокристаллической полупроводниковой пластине привела к разработке интегральных микросхем и созданию нового направления электроники – микроэлектроники. Повышение степени интеграции микросхем послужило основой для создания микропроцессоров и однокристальных компьютеров. Их внедрение рассматривается как новый этап промышленной революции. Изобретение в 1955 г. молекулярного генератора (Н. Г. Басов, А. М. Прохоров и Ч. Таунс) – первого прибора квантовой электроники – привело к появлению лазеров, используемых в самых различных областях науки и техники. Первый лазер был создан в 1960 г. Т. Мейманом на кристалле рубина, а затем были созданы газовые, жидкостные и полупроводниковые лазеры, которые нашли широчайшее применение в современной науке и технике.

   ЭЛЕКТРÓННАЯ ВЫЧИСЛИ́ТЕЛЬНАЯ МАШИ́НА, вычислительное устройство, в котором основные функциональные элементы выполнены на электронных приборах (электронных лампах, полупроводниковых приборах, интегральных схемах). Вначале, в 1950-х гг., электронные вычислительные машины делили на аналоговые (ЭВМ), цифровые (ЦВМ) и гибридные. Однако уже с сер. 1970-х гг. понятие «электронная вычислительная машина» (ЭВМ) прочно закрепилось за цифровыми устройствами и термин ЭВМ стал употребляться как синоним цифровых ЭВМ.
   ЭВМ лишь по исторически сложившейся традиции называют вычислительными машинами (первые вычислительные устройства были механическими, содержали колёса, рычаги, ручки), по существу же ЭВМ – это комплекс аппаратных и программных средств; имеющиеся в нём механизмы выполняют лишь вспомогательные функции, напр. приводят в действие дисководы, перемещают носитель информации в принтере. Процесс вычисления или обработки информации в ЭВМ состоит из множества типовых преобразований электрических сигналов, которые представляют (в кодированной форме) как информацию (исходные и выходные данные), так и команды (предписания) программы. Результаты обработки информации либо фиксируются на бумаге в виде текста, таблицы, графика и т. п., либо отображаются на экране дисплея.
   В состав технических (аппаратных) средств, как правило, входят центральные устройства – процессор (один или несколько), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), пульт управления (клавиатура), а также внешние (периферийные) устройства – устройства ввода-вывода данных, постоянное запоминающее устройство большой ёмкости и др. Процессор обрабатывает информацию и управляет работой остальных устройств ЭВМ. ОЗУ хранит программу работы и информацию, используемую непосредственно при выполнении арифметических и логических операций. Пульт управления обеспечивает взаимодействие оператора с ЭВМ. В программные средства ЭВМ (программное обеспечение) входят операционная система (управляет работой ЭВМ, запускает другие программы и выполняет обслуживающие функции) и прикладные программы (программы обработки информации, решения конкретных задач).
   Элементная база ЭВМ (электронные приборы, устройства) в значительной степени определяет её функциональные возможности, структуру и технико-эксплуатационные характеристики. Элементная база и физические принципы её реализации лежат в основе понятия «поколение ЭВМ». Принято выделять следующие поколения: на электронных лампах (40—50-е гг. 20 в.); на дискретных полупроводниковых приборах (50—60-е гг.); на интегральных схемах (60—70-е гг.); на больших и сверхбольших интегральных схемах – БИС и СБИС (с 70-х гг.). Переход от одного поколения к другому характеризуется не только совершенствованием элементной базы, но и изменением структуры ЭВМ, расширением их функциональных возможностей, повышением производительности.
   Первая цифровая ЭВМ – ЭНИАК была построена в 1945 г. в США и вступила в строй в 1946 г. В СССР первая ЭВМ – МЭСМ (малая электронная счётная машина) создана в 1950 г. в Киеве, а в 1953 г. была построена БЭСМ (быстродействующая электронная счётная машина), ставшая предшественницей последующих отечественных ЭВМ: «Стрела», М-20, М-220, «Минск», «Мир», серии ЕС-ЭВМ и др.
   ЭВМ первого поколения были ориентированы преимущественно на численное решение научно-технических задач, с относительно небольшим объёмом входной и выходной информации. ЭВМ второго поколения, помимо решения научно-технических задач, применяли для обработки планово-экономической информации и решения управленческих задач. Расширение сферы применения ЭВМ и возросшая сложность задач вызвали необходимость автоматизации процесса программирования, стимулировали разработку новых языков программирования. Для ЭВМ третьего поколения характерны модульный принцип построения, программная совместимость, наличие базового программного обеспечения, возможность выполнения нескольких программ одновременно. Главная особенность ЭВМ четвёртого поколения – широкое использование БИС и СБИС практически во всех элементах и устройствах ЭВМ с сохранением основных структурных решений ЭВМ третьего поколения. Для ЭВМ четвёртого поколения характерно резкое разделение на две категории. Одна категория – это мощные (мэйнфрейм) и сверхмощные ЭВМ (суперЭВМ) общего назначения, являющиеся по существу вычислительными системами, способными выполнять сотни миллионов и миллиарды операций за 1 с, и мини – и микроЭВМ индивидуального пользования – т. н. персональные ЭВМ (персональные компьютеры), настольные и портативные, с быстродействием до нескольких сотен тысяч команд в секунду. Мощные ЭВМ устанавливают в вычислительных центрах для коллективного пользования, используют в компьютерных сетях, в научных и исследовательских центрах для решения задач аэродинамики, метеорологии, физики высоких энергий и т. п. На основе персональных ЭВМ создаются автоматизированные рабочие места конструкторов, технологов, экономистов, исследователей и других специалистов; ими пользуются редакторы, врачи, писатели, бухгалтеры, финансисты, управляющие (менеджеры) всех уровней, мультипликаторы и др. В сер. 80-х гг. появились вычислительные системы с элементами искусственного интеллекта, эксплуатационные возможности которых позволяют условно отнести их к ЭВМ пятого поколения.

   ЭЛЕКТРÓННАЯ КНИ́ГА, специализированный портативный компьютер, предназначенный только для чтения. По объёму встроенной памяти одна электронная книга может заменить целую библиотеку обычных бумажных книг. Её можно листать, подобно тому, как листают другие книги, в ней можно практически мгновенно найти необходимую информацию, выделить текст и добавить примечания. В такой книге можно делать пометки на полях и использовать закладки. Электронные книги снабжены внутренней подсветкой, позволяющей читать их при любом внешнем освещении и даже в полной темноте. Электронную книгу можно пополнять, подключив её с помощью встроенного модема к сети Интернет и найдя в ней книжный магазин, торгующий текстами для таких книг. При этом на экране появляется виртуальный магазин с полками, на которых видны корешки книг. Сделать виртуальную покупку можно, перенеся «мышью» корешок понравившейся книги в свою электронную книгу, представляющую собой целую библиотеку. Купленная книга загружается в библиотеку сразу после оплаты. Существует два типа электронных книг: первый – планшетного типа с одним экраном-дисплеем, второй – с двумя складывающимися экранами – дисплеями, имитирующими разворот обычной бумажной книги. Существующие электронные книги относятся к книгам планшетного типа и двухэкранного типа. К электронным книгам относятся также электронные словари, энциклопедии, атласы и книги на CD-ROM, обычно оснащённые системой поиска необходимой информации. Появление электронных книг стало возможным с распространением жидкокристаллических дисплеев. Размеры их примерно равны размерам обычных книг среднего объёма, а масса – от нескольких сотен граммов до полутора килограммов.

   ЭЛЕКТРÓННАЯ ЛÁМПА, электровакуумный прибор, в котором создаётся поток электронов, движущихся в вакууме, и осуществляется управление этим потоком с помощью одного или нескольких электродов. Их действие основано на явлении термоэлектронной эмиссии (испускании электронов нагретым твёрдым телом) и действии электрического поля на движущиеся заряды. Предназначены для усиления, модуляции, детектирования, выпрямления и генерирования электрических колебаний. По числу электродов делятся на диоды, триоды, тетроды, пентоды и т. д.; по способу подогрева катода – на лампы прямого и косвенного накала; по конструкции – на стеклянные лампы с цоколем и пальчиковые, металлические, металлостеклянные и металлокерамические.
   Любая электронная лампа представляет собой металлический, стеклянный или керамический баллон, внутри которого укреплены электроды. В баллоне создаётся высокий вакуум, необходимый для того, чтобы газы не мешали движению электронов в лампе. Источником электронов является отрицательный электрод – катод. Роль катода выполняет нить накала либо небольшая трубка из особого вещества, нагреваемая помещённой внутрь нитью. Положительный электрод – анод, окружающий катод, – имеет форму цилиндра или коробки без торцевых стенок.

Двухэлектродная электронная лампа – диод

   Трёхэлектродная электронная лампа – триод

   Первая электронная лампа – диод – была изобретена Д. Флемингом (Англия) в 1904 г. Основными элементами диода являются катод и анод. В диоде ток идёт только в одном направлении – от катода к аноду, т. е. диод обладает односторонней проводимостью. Диод использовали для выпрямления переменного тока. В 1906 г. Ли де Форест (США) изобрел трёхэлектродную электронную лампу – триод, в котором между анодом и катодом находится ещё один электрод-сетка – проволочная спираль, расположенная ближе к катоду. Подавая различное напряжение на сетку, можно управлять анодным током лампы. Даже незначительное изменение напряжения между сеткой и катодом приводит к значительному изменению силы анодного тока. Это дало возможность применять триоды, тетроды (лампы с двумя сетками) и пентоды (лампы с тремя сетками) для усиления напряжения переменного и постоянного токов, для работы в качестве детекторов, усилителей и генераторов электрических колебаний. По выходной мощности электронные лампы подразделяются на приёмно-усилительные (не св. 10 Вт) и генераторные (св. 10 Вт). В 1-й пол. 20 в. электронные лампы оказали решающее влияние на развитие радиотехники. На их основе возникли радиосвязь, звуковое радиовещание, телевидение, радиолокация, вычислительная техника. Приёмно-усилительные электронные лампы в 1970-х гг. практически вытеснены полупроводниковыми приборами. Генераторные электронные лампы и поныне используют в радиопередатчиках, измерительных приборах, устройствах экспериментальной физики и т. д.

   ЭЛЕКТРÓННАЯ ПÓЧТА, одна из услуг сети Интернет, позволяющая обмениваться сообщениями между отдельными людьми или организациями, находящимися в любой точке планеты. Для этого каждый её пользователь снабжается специальным электронным адресом. Этот адрес разделён значком @ на левую и правую части. В левой части – адрес конкретного пользователя, написанный буквами латинского алфавита, в правой – адрес сервера, к услугам которого обращается данный пользователь. В левой части адрес можно писать прописными и строчными буквами латинского алфавита. При этом прописные и строчные буквы означают разные адреса. В правой части адрес сервера пишется только строчными буквами латинского алфавита. Крайние правые буквы означают код страны. Так, «ru» означает «Россия».
   Принцип работы электронной почты напоминает обыкновенную почту. Написав письмо и указав адрес получателя и свой собственный, отправитель опускает письмо в почтовый ящик. Дальше всю работу по доставке письма по нужному адресу берёт на себя почта. Она доставляет письмо в почтовый ящик подъезда дома, в котором живёт получатель. Но до тех пор, пока получатель не вынет письмо из ящика, он его не прочитает. В электронной почте происходит нечто подобное. Написав на своём компьютере письмо, отправитель набирает команду «Отправить», «Ответить адресату» или «Доставить почту». После этого письмо попадает на сервер отправителя – это и есть его почтовый ящик. Провайдер осуществляет доставку письма на сервер получателя – в его почтовый ящик. Но пока получатель не наберёт на своём компьютере команду «Доставить почту», он полученное письмо не прочитает.
   По электронной почте можно передавать сообщения, к которым можно присоединять посылки – письма, рисунки, фотографии, программы, звуковые файлы – своеобразное звуковое письмо. Главное преимущество электронной почты – высокая скорость доставки независимо от географического положения отправителя письма и получателя. Но и отправитель, и получатель для этого должны иметь компьютер и доступ в Интернет.

   ЭЛЕКТРÓННАЯ ПРОВОДИ́МОСТЬ, см. в ст. Электронно-дырочный переход.

   ЭЛЕКТРÓННАЯ ПУ́ШКА, устройство для создания направленного потока электронов (электронного луча или пучка лучей) требуемой формы и интенсивности. Состоит из источника электронов (катода), модулятора, изменяющего интенсивность луча, и устройств для его фокусировки. Применяют в различных электровакуумных приборах и установках электронно-лучевой технологии: в иконоскопах, кинескопах и других видеоприборах, клистронах, электронно-оптических преобразователях, газовых лазерах, электронных микроскопах, установках для плавки и сварки металлов и т. д. Существует большое разнообразие типов, конструкций и режимов работы электронных пушек. Форма и интенсивность электронного пучка (параллельного, сходящегося, ленточного, полого) определяются формой и расположением электродов.

   ЭЛЕКТРÓННАЯ ТАБЛИ́ЦА, название одной из программ для табличной обработки данных на персональном компьютере. Для решения какой-либо задачи в памяти компьютера выделяются ячейки, куда заносят все необходимые данные (исходные величины, числовые константы, формулы, тексты и т. п.). На экране монитора память отображается в виде прямоугольной таблицы, состоящей из клеток, объединённых в строки и столбцы. Каждая клетка представляет собой определённый участок памяти и её содержимое; адрес участка указывается по местоположению клетки в таблице. Число занятых клеток (участков памяти) может быть таким, что все они не смогут уместиться на экране, и в этих случаях используют клавиши управления курсором. При любом изменении содержимого одной или нескольких клеток таблицы (напр., при вводе новых исходных величин или изменении расчётной формулы) автоматически соответственно изменяется и содержимое остальных клеток. Часто электронной таблицей называют также собственное изображение таблицы на экране монитора.

   ЭЛЕКТРÓННО-ДЫ́РОЧНЫЙ ПЕРЕХÓД (n – p – переход), переход между двумя частями полупроводника, одна из которых имеет электронную (n), а другая – дырочную (p) электрические проводимости (соответственно n – и p – области). Поскольку концентрация дырок в р – области значительно выше, чем в n – области, дырки изр – области стремятся перейти в n – область; точно так же электроны из n – области устремляются в р – область. В результате взаимной диффузии зарядов на границе между двумя частями полупроводника образуется двойной слой пространственного заряда – отрицательные заряды в р – области и положительные заряды в n- области. Возникающее при этом контактное электрическое поле по величине и направлению таково, что оно противодействует диффузии свободных носителей тока через переход.
   Чтобы пройти через электронно-дырочный переход, основным носителям заряда (электронам в n – области и дыркам в р – области) приходится преодолевать контактное поле – потенциальный барьер. Если в р – области приложен положительный потенциал, то внешнее поле направлено против контактного, т. е. потенциальный барьер понижается и основные носители легче преодолевают барьер – через переход начинает протекать ток. И наоборот, положительный потенциал, приложенный к n – области, повышает потенциальный барьер – и переход для потока основных носителей заряда оказывается закрытым. Таким образом, ток через электронно-дырочный переход зависит от приложенного напряжения. На этом свойстве электронно-дырочного перехода основана работа полупроводниковых диодов (n – p – переход), транзисторов (n – p – n – переход), тиристоров (р – n – p – n – переход), фотодиодов и фототранзисторов, светодиодов и других полупроводниковых приборов.

   ЭЛЕКТРÓННОЕ ИЗДÁНИЕ, издание, содержащее текстовую и графическую (изобразительную) информацию, представленную в цифровой форме, допускающей её запись, хранение и воспроизведение средствами вычислительной техники. В узком смысле – документ, книга, альбом, записанные на магнитных или оптических дисках, выпускаемых в определённом количестве идентичных экземпляров. Электронное издание может быть аналогом какого-либо печатного издания или самостоятельным произведением, не имеющим печатного аналога. Для его прочтения и(или) воспроизведения в форме обычного печатного издания необходимы компьютер с соответствующим дисководом и монитором и принтер (печатающее устройство).

   ЭЛЕКТРÓННО-ЛУЧЕВÁЯ ПЕЧЬ, печь для получения особо чистых металлов и сплавов. В такой печи вещество плавится за счёт тепла, выделяющегося при соударении пучка электронов (луча) с поверхностью расплавляемого образца. Основные узлы электронно-лучевой печи: электронная пушка для создания пучка электронов; плавильная камера; водоохлаждаемый кристаллизатор из меди; автономные вакуумные системы для создания глубокого вакуума в пушке и плавильной камере (порядка 1—10 МПа). Вакуум необходим для того, чтобы пучок электронов на пути к нагреваемому телу не терял энергию за счёт взаимодействия с молекулами газов, а также для удаления из расплавленного материала летучих примесей. На рисунке показана принципиальная схема печи с одной электронной пушкой. Электронная пушка создаёт мощный пучок электронов (электронный луч), который направляется в плавильную камеру, где находится расплавляемый образец. Под действием электронного потока образец нагревается до температуры плавления и в расплавленном состоянии стекает в кристаллизатор, где охлаждается и кристаллизуется в слиток. В мощных печах, предназначенных для плавки слитков весом до нескольких тонн, применяют несколько электронных пушек. Электронно-лучевые печи используют для получения тугоплавких металлов и сплавов на их основе (тантал, ниобий, молибден, цирконий, титан), а также для выплавки многотонных стальных слитков. Суммарное содержание примесей в материалах электронно-лучевого переплава составляет 10–3 —10–4 % масс.

   Схема электронно-лучевой печи:
   1 – электронная пушка; 2 – электронный пучок; 3 – плавильная камера; 4 – расплавляемый образец; 5 – выплавляемый слиток; 6 – охлаждаемый водой медный катализатор

   ЭЛЕКТРÓННО-ЛУЧЕВÁЯ СВÁРКА, сварка плавлением с нагревом мест контакта направленным концентрированным пучком электронов с энергией до 10⁵ эВ. Источником электронов является электронная пушка. Для формирования направленного потока электронов применяют фокусирующую систему (с магнитными или электрическими полями). Направленный электронный луч, перемещаясь вдоль границы соединяемых деталей, может образовывать швы практически любой конфигурации с достаточно высокой скоростью. Сварка проводится в вакууме, что необходимо для свободного движения электронов и сохранения формы электронного пучка. Электронный луч плавит и доводит до кипения практически все металлы, он может использоваться также и для резки, образования отверстий и т. п. Существенным недостатком электронно-лучевой сварки (и других подобных операций) является необходимость создания вакуума и высокого напряжения для обеспечения мощного электронного луча.

   ЭЛЕКТРÓННО-ЛУЧЕВÓЙ ПРИБÓР (ЭЛП), вакуумный электронный прибор, в котором используется управляемый поток электронов, сконцентрированных в узкий пучок (электронный луч). Основные элементы электронно-лучевого прибора: электронная пушка; электроды, управляющие положением или интенсивностью луча; мишень (напр., люминесцентный экран). На основе взаимодействия электронного луча с мишенью осуществляют различного рода преобразования электрических или световых сигналов. В зависимости от назначения электронно-лучевые приборы подразделяются на приёмные, предназначенные для отображения информации (электрических сигналов) в форме, удобной для визуального восприятия (кинескоп, осциллографический электронно-лучевой, индикаторный электронно-лучевой и другие приборы), и передающие (телевизионные передающие трубки), служащие для преобразования светового изображения в видеосигналы (иконоскоп, ортикон, суперортикон, видикон и др.). Первым электронно-лучевым прибором стала электронно-лучевая трубка, которую в кон. 19 в. изобрёл К. Браун (Германия), а на её основе В. К. Зворыкин (США) в 1923—31 гг. разработал кинескоп. Первые передающие телевизионные трубки – иконоскопы в 1931 г. независимо друг от друга создали С. И. Катаев (СССР) и В. К. Зворыкин (США).

   Схема осциллографического электронно-лучевого прибора:
   1 – катод (источник электронов); 2 – электронная пушка, формирующая электронный пучок; 3 – отклоняющие пластины; 4 – электронный пучок; 5 – вакуумно-плотный баллон; 6 – мишень (экран); 7 – управляющий электрод (модулятор)

   ЭЛЕКТРÓННО-МЕХАНИ́ЧЕСКИЕ ЧАСЫ́, см. в ст. Часы.

   ЭЛЕКТРÓННО-ОПТИ́ЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВÁТЕЛЬ, вакуумный фотоэлектронный прибор для преобразования невидимого глазом изображения объекта (в инфракрасных, ультрафиолетовых или рентгеновских лучах) в видимое изображение либо для усиления яркости видимого изображения. Электронно-оптический преобразователь состоит из фотокатода, оптической системы и катодолюминесцентного экрана. Фотокатод – холодный катод, эмитирующий электроны в вакуум под действием оптического или рентгеновского излучения от объекта. Электронно-оптическая система содержит электронную пушку, фокусирующее устройство, отклоняющую систему и коллектор (приёмник) электронов. Действие катодолюминесцентного экрана основано на люминесценции, возбуждаемой в веществе экрана при бомбардировке его электронами. Первичное оптическое или рентгеновское изображение преобразуется с помощью фотокатода в электронное, а электронное с помощью электронно-оптической системы – в видимое (вторичное), получаемое на катодолюминесцентном экране. Усиление яркости оптического изображения достигается путём сообщения электронам дополнительного ускорения. Применяется при оптических и микроскопических исследованиях, для наблюдения малоконтрастных и слабоосвещённых объектов в медицине, микробиологии, ядерной физике, астрономии. Рентгеновские электронно-оптические преобразователи широко применяются в медицинской и промышленной рентгенотехнике. Электронно-оптические преобразователи используют также для наблюдения в темноте (при освещении объектов инфракрасными лучами) в приборах ночного видения.

   Структурная схема электронно-оптического преобразователя:
   А – объект наблюдения; О – объектив; Ф – фотокатод; ФЭ – фокусирующий электрод; Э – катодолюминесцентный экран; К – стеклянный или керамический корпус; стрелками показан ход лучей через оптические и внутри электронных приборов

   ЭЛЕКТРÓННЫЙ И́МПУЛЬСНЫЙ ОСВЕТИ́ТЕЛЬ (фотовспышка), автономный или встроенный в фотоаппарат малогабаритный осветительный прибор. Применяется для дополнительной подсветки предмета съёмки в условиях недостаточной освещённости либо для создания во время съёмки каких-либо световых эффектов. Содержит источник света – обычно импульсную газоразрядную лампу, первичный элемент или аккумулятор и электронное устройство, преобразующее ЭДС элемента (аккумулятора) в напряжение зажигания импульсной лампы. Наилучшие условия освещения достигаются в том случае, когда осветитель установлен на расстоянии 2–3 м от объекта съёмки (в помещении со средней освещённостью). Угол рассеяния света у большинства электронных импульсных осветителей составляет 50–60 °, т. е. несколько превышает угловое поле нормального съёмочного объектива. Это необходимо для того, чтобы все предметы, находящиеся во время съёмки в поле зрения объектива, были освещены импульсным осветителем. Автономные осветители крепятся на корпусе фотоаппарата, а электронное устройство зажигания соединяется с механизмом фотозатвора специальным кабелем через синхроконтакты. При нажатии спусковой кнопки фотозатвора синхроконтакты замыкаются и в импульсной лампе возникает электрический разряд. Большинство современных автоматических фотоаппаратов оснащено встроенными импульсными осветителями.

   ЭЛЕКТРÓННЫЙ КАЛЬКУЛЯ́ТОР, то же, что микрокалькулятор.

   ЭЛЕКТРÓННЫЙ МИКРОСКÓП, электронно-оптический прибор, в котором для наблюдения и фотографирования многократно увеличенного (до 106 раз) изображения объектов используется пучок электронов, ускоренных до больших энергий в условиях глубокого вакуума. При этом используются волновые свойства электрона, длина волны которого примерно в 50 000 раз короче световой. Это позволяет рассматривать с помощью электронного микроскопа объекты гораздо меньших размеров, чем с помощью оптического микроскопа. В отличие от оптического, в электронном микроскопе вместо световых лучей используют ускоренные электроны, а вместо стеклянных линз – электромагнитные катушки (электронные линзы) или электростатические линзы. Источником электронов служит электронная пушка. Для исследования объектов в проходящих пучках электронов применяют электронные микроскопы просвечивающего типа, обладающие самой высокой разрешающей способностью по сравнению с другими типами электронных микроскопов.

   Схема просвечивающего электронного микроскопа:
   1 – анод; 2 – катод; 3 – фокусирующий электрод; 4 – конденсорная линза; 5 – объективная линза; 6 – проекционная линза; 7 – промежуточное изображение

   Металлический катод испускает электроны, которые собираются в пучок с помощью фокусирующего электрода и получают энергию под действием сильного электрического поля в пространстве между катодом и анодом. Для создания этого поля к электродам прикладывается высокое напряжение – 100 кВ и более. Выходящий из электронной пушки пучок электронов с помощью конденсорной линзы направляется на рассматриваемый объект, который рассеивает, отражает и поглощает электроны. Они фокусируются объективной линзой, которая создаёт промежуточное изображение объекта. Проекционная линза снова собирает электроны и создаёт второе, ещё более увеличенное изображение объекта на люминесцентном экране, на котором под действием электронов создаётся светящееся изображение объекта. С помощью помещённой под экраном фотопластины получают фотографию рассматриваемого объекта. Разрешающая способность электронного микроскопа в сотни и более раз превышает разрешающую способность оптического микроскопа. Для изучения массивных непрозрачных для электронов объектов применяют эмиссионные электронные микроскопы. В них изображение получают с помощью электронов, испускаемых образцом при нагревании, освещении или бомбардировке его ионами или электронами. Растровые или сканирующие электронные микроскопы позволяют исследовать как непрозрачные, так и прозрачные для электронов объекты, на которые направляется тонкий пучок электронов, непрерывно обегающий (сканирующий) участок поверхности объекта. Отражательный электронный микроскоп даёт изображение объектов с помощью рассеянных электронов, которые проходят через систему линз, увеличивающих изображение. В теневом электронном микроскопе на образец направляется тонкий электронный луч (зонд), который на удалённом от объекта экране даёт увеличенное теневое изображение объекта. С помощью электронных микроскопов можно изучать изображения отдельных атомных плоскостей, дислокационные картины в металлах и сплавах, кристаллическую структуру различных объектов, в т. ч. биологических, крупных молекул и даже расположение ядер атомов.

   ЭЛЕКТРÓННЫЙ УМНОЖИ́ТЕЛЬ (вторично-электронный умножитель), электронное устройство для усиления (умножения) потока первичных электронов на основе вторичной электронной эмиссии. Электронный умножитель либо входит в состав некоторых электровакуумных приборов (напр., фотоэлектронных умножителей), либо используется как самостоятельный прибор – напр., в качестве приёмника ультрафиолетового излучения или частиц с малыми энергиями. В электронных умножителях, напр. фотоэлектронном умножителе, электроны, ускоренные электростатическим полем, при ударе о поверхность последовательно расположенных электродов (называемых динодами) вызывают вторичную электронную эмиссию. Электронные умножители используются в установках естественного вакуума (при космических исследованиях) и в высоковакуумных измерительных устройствах (сканирующих электронных микроскопах, масс-спектрометрах и др.).

   Структурные схемы фотоэлектронных умножителей с линейными диодными системами:
   а – с корытообразными динодами; б – с жалюзийными динодами; Ф – световой поток; К – фотокатод; В – фокусирующие электроды катодной (входной) камеры; Э – диноды; А – анод; штрихпунктирными линиями изображены траектории электронов

   ЭЛЕКТРОПÓЕЗД, состоит из моторных вагонов, тяговые электродвигатели которых получают питание от контактной сети, и прицепных вагонов, два из которых – головные с кабинами машиниста (на обоих концах поезда). На крыше и под полом моторных вагонов электропоезда расположено электрическое оборудование (токоприёмники, реостаты сопротивлений, тяговые электродвигатели и пр.), тормозные системы; низковольтная аппаратура размещена в шкафах в тамбурах. В кабинах головных вагонов установлены пульты управления электропоездом. Электропоезда (электрички) в основном используются на линиях с большим потоком пассажиров (пригородное железнодорожное сообщение, метрополитен).

   Электропоезд

   ЭЛЕКТРОПРИ́ВОД, то же, что электрический привод.

   ЭЛЕКТРОПРОВÓДКАквартирная, система электрических проводов (реже кабелей), по которым электрический ток от распределительного щита (как правило, расположенного на лестничной клетке) поступает к потребителям электроэнергии в квартире. От автоматических выключателей, установленных на распределительном щите, в квартиру идут обычно 2 провода под напряжением (называемые фазными) и один общий провод (т. н. нулевой) без напряжения. В домах с электроплитами прокладывают 3 фазных провода. По одному из фазных проводов ток подводится к потолочным светильникам, по другому – к штепсельным розеткам, по третьему – к электроплите. Нулевой провод подводится к каждому потребителю, образуя электрическую цепь: фазный провод – выключатель – потребитель электроэнергии – нулевой провод. Между фазным и нулевым проводами действует опасное для человека напряжение 220 В. Выключатель обычно ставят в разрыв фазного провода. Определить фазный провод можно, измерив с помощью вольтметра напряжение между проводом и каким-либо заземлённым предметом. Если напряжение есть, то проверяемый провод является фазным. Некоторые потребители электроэнергии должны иметь надёжно заземлённый корпус (напр., стиральные машины, электроплиты). К потребителям такого рода, кроме фазного и нулевого, подводится ещё и третий провод, имеющий надёжное заземление. В этом случае электрические вилки и розетки имеют три контакта: фазный, нулевой и земляной. Электропроводка может быть проложена по поверхности стен (наружная проводка) или в толще стены либо в пространстве между навесным и основным потолками (скрытая проводка). При замене электропроводки или прокладке новых её участков используют провода, сечение которых соответствует мощности питаемых электроприборов. Типичные неисправности электропроводки: короткое замыкание между фазным проводом и нулевым, замыкание фазного провода на «землю», плохой контакт в соединениях, обрыв проводов. Плохие контакты в выключателях, патронах, розетках и др., а также некачественное соединение проводов приводят в лучшем случае к снижению напряжения питания электроприбора (проявляется, напр., в пониженной яркости ламп накаливания или прерывистой работе электроприбора), а в худшем – могут привести к опасному разогреву места соединения проводников, что нередко является причиной пожара.

   ЭЛЕКТРОПРОИ́ГРЫВАТЕЛЬ, см. в ст. Электрофон.

   ЭЛЕКТРОТÉХНИКА, отрасль науки и техники, связанная с преобразованием и использованием электрической энергии в практической деятельности человека. Зарождение электротехники связано с созданием в 1800 г. первого источника постоянного электрического тока – вольтова столба, а затем и более совершенных гальванических элементов, что позволило в нач. 19 в. провести многочисленные исследования химических, тепловых, световых и магнитных явлений, вызываемых электрическим током. В этот период были заложены основы электродинамики, открыт важнейший закон электрической цепи – закон Ома. Из попыток практического использования электрического тока наиболее значительными были работы в телеграфии. Изучение химического действия электрического тока привело к появлению гальванотехники, а преобразования электрической энергии в световую – светотехники. Открытие электромагнитной индукции в 1831—32 гг. предопределило появление электрических машин (двигателей и генераторов). К кон. 70-х гг. 19 в. относятся первые попытки использования электроэнергии на транспорте: в 1879 г. построена опытная электрическая железная дорога в Берлине. В 80-е гг. трамвайные линии были открыты во многих городах Западной Европы, а затем в Америке (в США).
   В 1892 г. был пущен первый трамвай в Киеве. В 90-е гг. электрическая тяга была применена и на подземных железных дорогах (в 1890 г. – в лондонском метрополитене, в 1896 г. – в будапештском), а затем на магистральных железных дорогах.
   В 20 в. теоретические и экспериментальные методы электротехники нашли своё развитие во многих отраслях науки и техники. Открытия термоэлектронной эмиссии и электрических свойств полупроводников составили основу электроники. Увеличение потребления электроэнергии обусловило строительство мощных электростанций, электрических сетей, создание новых и расширение действующих электроэнергетических систем. Совершенствование электротехнических устройств способствовало формированию таких научных дисциплин, как техника высоких напряжений, теория электрических цепей, теория электрических машин, электропривод и др. Успехи электротехники оказали существенное влияние на развитие радиотехники, телемеханики, автоматики, а также кибернетики, вычислительной техники и связи. Достижения электротехники используются во всех сферах практической деятельности. Электротехническая промышленность выпускает машины и аппараты для производства, передачи, преобразования, распределения и потребления электроэнергии; разнообразную электротехническую аппаратуру и технологическое оборудование; электроизмерительные приборы и средства электросвязи: регулирующую, контролирующую и управляющую аппаратуру для систем автоматического управления; электробытовые приборы и машины, медицинское и научное оборудование и др.

   ЭЛЕКТРОФÓН, электромеханическое устройство для воспроизведения звука, записанного на грампластинке. Состоит из электропроигрывающего устройства, усилителя-корректора, усилителя мощности и акустической системы. Принципиальное отличие электрофона от граммофона в том, что колебания иглы звукоснимателя преобразуются в электрические колебания, которые затем увеличиваются усилителем звуковых частот и преобразуются в звук акустической системой. Наличие усилителя позволяет ограничить нагрузку на иглу звукоснимателя до величины, достаточной для уверенного следования иглы по канавке (прижимная сила не более 10 Н). Разработаны и бесконтактные способы воспроизведения звука с грампластинок с помощью лазерного луча, но выпуск таких электрофонов пока ограничен.

   Один из первых электрофонов 1950-х гг.

   Электропроигрывающее устройство (электропроигрыватель) состоит из электродвигателя, вращающего грампластинку с частотой 78.45 или 33.3 оборота в минуту, тонарма с головкой звукоснимателя и различных вспомогательных (сервисных) устройств: автостоп, автомат для установки звукоснимателя на вводную канавку грампластинки, микролифт для плавного опускания и подъёма головки звукоснимателя, устройство для вращения диска, контроля и ручной установки частоты вращения, повторного проигрывания или выключения всего электрофона, когда звуковая головка дойдёт до конца звуковой дорожки на грампластинке. Выпускались электропроигрыватели с автоматической сменой до 10 пластинок. Иногда электропроигрывающее устройство комплектуется усилителем-корректором, компенсирующим стандартные для всех грампластинок частотные предъискажения и усиливающим слабые (05—2.0 мВ) сигналы от головки звукоснимателя. Электропроигрывающее устройство может быть автономным или входить в комплект радиолы либо музыкального центра. Профессиональные электропроигрывающие устройства (грамстолы для аппаратных радиовещания и диск-жокеев на дискотеках) позволяют производить мгновенные остановки и пуски с определённого места, проигрывание при вращении пластинки наоборот, вращение пластинки рукой. Конструкции электропроигрывающих устройств достаточно сложны и требуют высоких технологий как для изготовления электронных устройств, так и для создания механики; попытки упрощения технологического процесса приводят к появлению заметных на слух помех (рокот от вибрации электродвигателя, детонация и плавание звука от неточности изготовления электропривода, искажения звука из-за неправильной, нестабильной геометрической установки головки звукоснимателя, неправильного выбора прижимной и антискатывающей сил).
   Для воспроизведения звука электрофон снабжают встроенным громкоговорителем (монофоническая система) или двумя и более выносными громкоговорителями, объединёнными в акустические системы для достижения стереофонического эффекта. С развитием кассетных магнитофонов и лазерных проигрывателей компакт-дисков популярность электрофонов заметно снизилась, несмотря на высокое качество звукозаписи на грампластинках.

   ЭНЕРГОСИСТÉМА (общеэнергетическая система), совокупность энергетических ресурсов всех видов и технических средств для их добычи, преобразования, распределения и использования, обеспечивающих комплексное энергоснабжение потребителей. Чаще, однако, понятие «энергосистема» относят к единому комплексу взаимосвязанных между собой электроэнергетических предприятий, устройств для передачи и распределения электроэнергии и электроустановок потребителей. Электроэнергетическая система включает в себя электростанции, электрические сети, электрические подстанции, линии электропередачи и электроприёмники потребителей. Как правило, энергосистема наряду с централизованным электроснабжением обеспечивает и централизованное теплоснабжение городов и промышленных центров. Все элементы энергосистемы объединены общим процессом производства, передачи и потребления электроэнергии (и отчасти тепла) и должны работать в едином режиме. В России энергосистемы подразделяют на районные, объединяющие электрические устройства, сети и потребителей в пределах определённого района, объединённые, охватывающие энергосистемы нескольких районов, и единые, включающие в себя объединённые системы в масштабах страны. Существуют также автономные энергосистемы, не связанные с другими, напр. отдельного предприятия, корабля, самолёта и т. п.
   Особенностью электроэнергетического производства является одновременность выработки и потребления электроэнергии, т. к. её невозможно ни складировать, ни (практически) накапливать; в каждый момент времени количество произведённой электроэнергии должно быть равно потреблённой. Для этого управление работой энергосистемы в целом и входящих в неё объектов централизовано и осуществляется из единого диспетчерского пункта. Объединённой энергосистемой руководит объединённое диспетчерское управление, которому подчинены диспетчерские пункты районных энергосистем; единой энергетической системой – центральное диспетчерское управление. Масштаб энергосистемы характеризуется установленной мощностью её электростанций, числом электрических связей с другими системами, плотностью нагрузки, количеством генерируемой электроэнергии, структурой, конфигурацией, концентрацией мощности и т. п. Создание энергосистемы значительно повышает надёжность электроснабжения потребителей; обеспечивает равномерное распределение электроэнергии по отдельным районам с учётом их географического положения; снижает себестоимость производства электроэнергии; позволяет установить оптимальный режим работы для каждой электростанции и за счёт этого уменьшить удельный расход топлива на выработку 1кВт•ч электроэнергии.

   ЭПИДИАПРОÉКТОР, проекционный аппарат, с помощью которого можно проецировать на экран изображения как с прозрачных листовых оригиналов (диапроекция), так и с непрозрачных (эпипроекция). Прозрачный оригинал просвечивается направленным пучком света (как в диапроекторе). Изображение на экране получается достаточно ярким (100–250 лк) при использовании ламп мощностью 60—100 Вт и обычных проекционных объективов. При эпипроекции с непрозрачного оригинала для обеспечения достаточной яркости изображения на экране (не менее 10–30 лк) используют различные встроенные зеркальные отражатели и светосильные объективы. До 70-х гг. 20 в. эпидиапроекторы широко применялись в лекционной и преподавательской работе. С появлением проекционных телевизионных устройств утратили своё значение.

   Э́РКЕР, остеклённый выступ в стене здания. По форме бывает прямоугольный, полукруглый, гранёный, треугольный и т. д. За счёт эркера увеличивается площадь внутренних помещений, он улучшает интерьер, связывая комнату с внешним пространством. Эркеры могут быть крупных размеров; тогда в них можно разместить зимний сад, гостиную и т. п. За счёт остекления боковых стен эркер значительно повышает освещённость помещений. Несущими конструкциями эркера служат стены на собственном фундаменте либо консоли, заделанные между этажами. В современной архитектуре эркеры самых разнообразных форм придают эстетическую выразительность постройкам.

   Эркер

   Э́РЛИФТ, то же, что газлифт.

   ЭСКÁДРЕННЫЙ МИНОНÓСЕЦ (эсминец), многоцелевой боевой корабль для поражения надводных и подводных кораблей противника, для противовоздушной и противолодочной обороны своих кораблей во время морских переходов, а также для обеспечения высадки десанта. Как класс боевых кораблей эсминцы появились в нач. 20 в. и активно участвовали в Русско-японской войне 1904—05 гг. Эсминцы последнего поколения (типа «Современный») входят в состав отечественного флота с нач. 1980-х гг. Они имеют водоизмещение 8000 т, скорость хода до 33 узлов (61.1 км/ч), дальность плавания до 4500 миль (8300 км), экипаж 344 человека, автономность 30 суток. Вооружение: 8 противокорабельных ракет, 48 зенитных ракет (для коллективной обороны кораблей), две 130-мм двухорудийные и четыре 30-мм шестиствольные артиллерийские установки, 2 шестиствольные бомбомётные установки, 4 торпеды, 40 морских мин и вертолёт.

Ракетный эсминец

ЭСКАЛÁТОР, подъёмно-транспортное устройство в виде лестницы с движущимися ступенями для перемещения людей с одного уровня на другой. Название устройства происходит от латинского scala – лестница. Применяются на станциях метрополитена (тоннельные эскалаторы) и в многоэтажных общественных зданиях: магазинах, театрах, вокзалах, аэропортах, стадионах (поэтажные эскалаторы). Ступени эскалаторов прикреплены к бесконечной тяговой цепи и катятся на роликах (бегунках) по направляющим путям. Эскалатор оборудован поручнями, движущимися синхронно с лестничным полотном. На верхней станции располагается привод, на нижней – натяжное устройство для цепей. Скорость движения лестничного полотна 0.5–1 м/с, угол наклона 30–35°. Первый эскалатор в виде наклонной движущейся ленты был сооружён в США в 1892 г. Эскалаторы со ступенчатым полотном стали применять с нач. 20 в.

   Лестничное полотно эскалатора:
   1 – ступень; 2 – тяговая цепь; 3 – основной бегунок; 4 – вспомогательный бегунок

   ЭСТАКÁДА,протяжённый мост со значительным числом однотипных пролётов. Часто является составной частью мостового перехода. Городские эстакады обычно не имеют земляной насыпи, что позволяет использовать подэстакадное пространство для размещения автостоянок, служебных помещений и т. д. В крупных городах на эстакадах прокладываются автомобильные дороги над густо – населёнными районами и оживлёнными улицами. По таким эстакадам машины могут ехать с большой скоростью, «перепрыгивая» наземные преграды. Не случайно слово «эстакада» происходит от английского fly over, буквально «перемахни, перепрыгни». Городские эстакады сооружены во многих крупных городах, таких, как Москва, Сан-Франциско, Бангкок, Токио и др. Эстакады бывают не только надземными, но и надводными. Так, на системе надводных эстакад в Азербайджане на Каспийском море построен город Нефтяные Камни.

Трёхъярусная эстакада на пересечении Ленинградского шоссе и кольцевой автомобильной дороги в Москве

ЭХОЛÓТ, устройство, осуществляющее измерение глубины в морях и водоёмах с помощью гидроакустических сигналов. По назначению эхолоты делятся на навигационные, промерочные и рыбопоисковые. Навигационные эхолоты применяют для определения глубины фарватера в целях обеспечения безопасности плавания судна, промерочные – для получения характеристики подводного рельефа. Принцип акустического метода определения глубины заключается в измерении промежутка времени, в течение которого акустический сигнал проходит расстояние до отражающего объекта и обратно. В днище судна устанавливаются гидроакустические излучатель и приёмник. Излучатель посылает короткий ультразвуковой импульс, который доходит до дна (или иного объекта), отражается от него и принимается приёмником. Расстояние Н от излучателя до отражающего объекта определяется по формуле Н = Со t/2, где Со – скорость распространения звука в воде (1500 м/с – в морской, 1450 м/с – в речной), t – интервал времени между моментом излучения ультразвукового импульса и моментом его приёма. Для автоматической фиксации результатов измерений применяют различные устройства: указатели глубин, самописцы, электронные отметчики. Широко распространены отечественные судовые эхолоты НЭЛ-5, НЭЛ-М и др. Навигационный эхолот НЭЛ-5 имеет диапазон измерения глубин 1—2000 м при допустимой скорости судна до 20 узлов (37 км/ч), килевой качке – 1.5 °, бортовой – до 10°. Имеет самописец и указатель глубин. Эхолоты типа НЭЛ-М устанавливаются на судах «река – море» и измеряют глубины в диапазоне 0.2—200 м.

Принципиальная схема судового эхолота:
1 – электродвигатель; 2 – кулачок; 3 – ось; 4 – контактор-замыкатель; 5 – генератор ультразвуковых импульсов; 6 – усилитель; 7 – скользящий контакт; 8 – диск; 9 – кольцевая шкала глубин; 10 – газосветная лампа; 11 – гидроакустический излучатель; 12 – гидроакустический звукоприёмник

Ю-Я

   Ю́БКА, 1) ограждение, расположенное под корпусомсудна на воздушной подушке, отделяющее область сжатого воздуха от окружающей атмосферы.
   2) Часть поршня двигателя внутреннего сгорания, расположенного за поршневыми кольцами ближе к шатуну.

   ЮНГ (young) Томас (1773–1829), английский физик, врач и астроном, один из создателей волновой теории света, член Лондонского королевского общества (1794), в 1802—29 гг. – его секретарь. С детства обладал необыкновенной памятью и способностями: в два года свободно читал, в восемь-девять лет работал на токарном станке и конструировал физические приборы. Изучал языки, геодезию, ботанику, историю, математику. Независимо от. Френеля Юнг доказал поперечность световых волн (1801), объяснил интерференцию, сформулировал принцип суперпозиции и построил волновую теорию света. Он также разработал теорию цветного зрения, объяснил аккомодацию глаза изменением кривизны хрусталика.
   В 1803 г. измерил длины волн света различных цветов. Юнгу принадлежат важные результаты в теории упругости – он ввёл количественную характеристику упругости материалов на растяжение и сжатие (модуль Юнга); написал ок. 60 глав для приложения к Британской энциклопедии, положил начало расшифровке Розеттского камня, привезённого в Англию из Египта, и занимался составлением египетского словаря.

   Ю́НКЕРС (junkers) Гуго (1859–1935), немецкий авиаконструктор и промышленник. В 1895 г. основал в Дессау свой завод газовой аппаратуры, на базе которого создал фирму «Юнкерс» (1917). С 1910 г. начал заниматься авиацией, в 1912 г. построил аэродинамическую трубу. В 1915—16 гг. выпустил первые в мире металлические самолёты со свободнонесущими крыльями: самолёт-моноплан Ю-1, бронированный биплан-штурмовик Ю-4 и истребитель Ю-9. В 1919 г. совместно с О. Ройтером Юнкерс создал первый цельнодюралевый пассажирский шестиместный моноплан Ю-13 (Ф-13). В дальнейшем фирма «Юнкерс» строила спортивные и транспортные самолёты (С-38, Ю-90 и др.), а с 1929 г. – также дизельные авиадвигатели. В нач. 1930-х гг. фирма «Юнкерс» перешла под контроль государства и выпускала в основном военные самолёты-бомбардировщики (Ю-86, Ю-87, Ю-88) и двигатели к ним, а также военно-транспортный самолёт Ю-52. После 2-й мировой войны военный комплекс «Юнкерс» был ликвидирован, а уцелевшие предприятия присоединены к концерну «Мессершмитт – Бёльков – Блом».

   Бомбардировщик Ю-88

   ЮСТИРÓВКА, совокупность операций по приведению средств измерений, приборов оптических систем и т. д. в состояние, обеспечивающее их наилучшее функционирование. При юстировке устраняются погрешности изготовления (сборки), выявленные в результате поверки приборов. Основные операции юстировки: регулирование взаимного расположения деталей и узлов; устранение дефектов (шлифовкой, притиркой, доводкой); замена отдельных деталей и узлов. В отношении механизмов чаще применяют термин «регулировка», характеризующий аналогичные операции.

   ЮТ, кормовая надстройка судна, простирающаяся до крайней точки кормовой оконечности судна. На современных военных кораблях ютом называется кормовая часть верхней палубы. В ютах размещают каюты и служебные помещения, иногда – грузовой твиндек.

   Я́БЛОЧКОВ Павел Николаевич (1847–1894), российский электротехник, изобретатель, предприниматель. Изобрёл (1875 г., патент 1876 г.) первую дуговую лампу без регулятора (свечу Яблочкова). Разработал и внедрил систему электрического освещения. Система Яблочкова «Русский свет» демонстрировалась на Всемирной выставке в Париже (1878) и получила мировое признание – во Франции, Великобритании и США были образованы компании по её внедрению. В 1879 г. в Санкт-Петербурге было организовано «Товарищество электрического освещения П. Н. Яблочков-изобретатель и K°» и основан электромеханический завод. Во 2-й пол. 1880-х гг. Яблочков работал в основном над созданием электрических генераторов и химических источников тока. Участник электротехнических выставок в России (1880 и 1882), Париже (1881 и 1889) и Первого международного конгресса электротехников (1881).

П. Н. Яблочков

   Свеча П. Н. Яблочкова

   Я́ДЕРНАЯ БАТАРÉЯ, источник тока, преобразующий энергию, выделяющуюся при радиоактивном распаде, в энергию электрического тока. В простейшем типе ядерных батарей заряженные частицы (продукт радиоактивного распада), вылетающие с одного электрода (эмиттера), накапливаются на другом электроде (коллекторе), образуя разность потенциалов. Источником заряженных частиц (b-частиц, a-частиц, осколков деления ядер) в ядерной батарее служат либо радиоактивные изотопы, либо нерадиоактивные элементы (напр., серебро), активируемые в ядерном реакторе при нейтронном облучении. Мощность ядерных батарей от нескольких ватт до сотен ватт; напряжение до 20 кВ; срок службы ок. 25 лет. Ядерные батареи используют в качестве миниатюрных источников электроэнергии на космических аппаратах, в измерительных приборах и медицинской электронной аппаратуре.

   Я́ДЕРНАЯ СИЛОВÁЯ УСТАНÓВКА, предназначена для выработки энергии и преобразования её в механическую или электрическую; состоит из ядерного реактора и паро – или газотурбинной установки, вырабатывающей электрический ток. Ядерные силовые установки используются гл. обр. на боевых кораблях и атомных ледоколах. Вырабатываемая такой установкой электроэнергия питает судовые движители. Первое невоенное судно с ядерной силовой установкой – атомный ледокол «Ленин» – было построено в СССР в 1959 г., более мощные ледоколы такого типа – в 1974 г. («Арктика») и 1977 г. («Сибирь»). Примерно в те же годы подобные суда были построены в США, Германии, Японии.

   Я́ДЕРНАЯ ЭЛЕКТРÓНИКА, совокупность электронных устройств для получения, преобразования и обработки информации в ядерных экспериментах при обнаружении, преобразовании и регистрации a – и b-частиц, рентгеновского и g-излучений, нейтронов, протонов и других элементарных частиц. Малая длительность процессов, их высокая частота и наличие фона требуют от приборов ядерной электроники высокого быстродействия и способности одновременно измерять большое число параметров. Наиболее широко приборы и устройства ядерной электроники используются в ядерной физике элементарных частиц. Устройства и методы ядерной электроники применяют при работе с ионизирующими излучениями, в т. ч. в промышленном производстве, ядерной энергетике, космических исследованиях, медицине и биологии, химии и других научных областях. В ядерной электронике применяются детекторы частиц, напр. ионизационные счётчики Гейгера, пересчётные схемы, усилители, самописцы, запоминающие устройства и др.

   Я́ДЕРНАЯ ЭНЕРГÉТИКА, одна из отраслей топливно-энергетического комплекса, использующая ядерную энергию для получения тепла и электричества; область науки и техники, занимающаяся изучением способов и методов преобразования ядерной энергии в другие виды энергии. Основу ядерной энергетики составляют атомные электростанции (АЭС) с установленными на них ядерными реакторами, вырабатывающими тепловую энергию, которая затем преобразуется в электрическую на паросиловых установках. Ядерная энергетика развивается темпами, которые примерно в 10 раз превышают темпы развития тепло – и гидроэнергетики. Стремительное развитие ядерной энергетики определяется прежде всего всё возрастающей дефицитностью и, соответственно, повышением стоимости добычи и транспортировки органического топлива, сжигаемого на тепловых электростанциях. По мнению многих специалистов, ядерная энергетика может снять угрозу топливной недостаточности и гарантирует интенсивное развитие энергетики в перспективе. Прогнозируемые запасы основного ядерного топлива АЭС – урана, доступные для извлечения из недр Земли, оцениваются примерно в 66 млн. т, а растворённые в воде морей и океанов – в 4 млрд. т. В целом мировые запасы ядерного топлива примерно в 2000 раз превышают общие запасы органического топлива. По предварительным подсчётам, природного ядерного топлива с учётом его воспроизводства хватит человечеству на столетия, а возможно, и на тысячелетия.
   Практическая возможность высвобождения ядерной энергии стала очевидной после открытия в 1939 г. реакции деления урана-235 под действием нейтронов. В России развитие ядерной энергетики предопределили начатые в 1930-х гг. И. В. Курчатовым и другими учёными фундаментальные исследования в области физики атомного ядра. В 40—50-х гг. были созданы научная база и технические средства ядерной энергетики, организованы промышленные предприятия по добыче и переработке урана, введён в эксплуатацию (1946) первый в Европе ядерный ураново-графитовый реактор. В 1954 г. состоялся пуск первой в мире опытно-промышленной АЭС с энергетическим реактором, рассчитанным на 30 МВт тепловой и 5 МВт электрической мощности. К нач. 21 в. в мире работало св. тысячи энергетических реакторов общей мощностью в несколько десятков тысяч мегаватт.
   Одна из важнейших проблем ядерной энергетики – разработка экономичных и надёжных способов захоронения жидких и твёрдых радиоактивных отходов, образующихся в процессе эксплуатации АЭС (примерно 0.5–1.5 мі жидких отходов в год на 1 МВт электрической мощности реактора). К жидким отходам относятся: теплоноситель (при его замене), вода бассейнов, где хранятся тепловыделяющие элементы, дезактивационные растворы, получаемые при удалении радиоактивных загрязнений, и т. п.; к твёрдым отходам – в основном отработавшие детали и узлы реакторного оборудования. Жидкие отходы, как правило, перерабатываются непосредственно на АЭС, полученные концентраты вместе с твёрдыми отходами помещают в специальные хранилища, т. н. ядерные могильники.
   Перспективное развитие ядерной энергетики связано с использованием управляемого термоядерного синтеза (соединения) ядер лёгких элементов (напр., водорода) с образованием другого вещества (в данном случае – гелия). При этом выделяется громадное количество энергии. С созданием термоядерного энергетического реактора решаются все проблемы сбора и захоронения радиоактивных отходов, поскольку их просто не будет; кроме того, такой реактор становится практически неисчерпаемым источником энергии. Широкие исследования термоядерного синтеза ведутся во многих странах: России, США, Великобритании и др. Созданы мощные экспериментальные термоядерные установки, в т. ч. с тороидальными камерами (напр., «Токамак» в России).

   Я́ДЕРНОЕ ТÓПЛИВО, вещество, содержащее делящиеся ядра и используемое в ядерных реакторах для осуществления цепной реакции деления. Ядерное топливо загружают в активную зону реактора в виде тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов). Различают природное ядерное топливо (первичное), состоящее, как правило, из смеси веществ (материалов), содержащих уран-238 (99.28 %), уран-235 (0.714 %) и уран-234 (0.006 %), и вторичное ядерное топливо, содержащее ядра урана-238 и тория-232, способные при бомбардировке нейтронами в ядерном реакторе образовывать делящиеся ядра плутония-239 и урана-233, не существующие в природе. Для ядерных реакторов на тепловых нейтронах урановое топливо обычно обогащают, доводя содержание урана-235 до 2–4 %. В ядерных реакторах на быстрых нейтронах используют уран с ещё большим содержанием урана-235 – до 30 %, а также смесь урана с плутонием; в таких реакторах количество накапливающегося плутония-239 может существенно превышать количество сгораемого, т. е. возможно воспроизводство ядерного топлива, причём коэффициент воспроизводства зависит от состава топлива и может достигать значений 1.4–1.7. Так как в реакторах на тепловых нейтронах ядерное топливо выгорает далеко не полностью (коэффициент его использования составляет всего ок. 1 %), отработавшие ТВЭЛы отправляют на заводы по их переработке с целью регенерации. При этом уран и плутоний очищают от продуктов деления, после чего, как правило, их используют для изготовления новых ТВЭЛов.

   Я́ДЕРНЫЙ РЕÁКТОР, установка, в которой осуществляется управляемая ядерная цепная реакция, сопровождающаяся выделением энергии. Деление ядра в реакторе происходит в результате его бомбардировки нейтронами, вызывающей распад ядра с образованием осколков. При распаде ядра образуется несколько свободных нейтронов, которые бомбардируют следующие ядра и вызывают новые деления, т. е. процесс приобретает лавинообразный характер. При делении ядер выделяется большое количество тепловой энергии. Реакция деления ядер происходит в активной зоне реактора, где находится ядерное топливо. Кроме того, в активной зоне размещается замедлитель нейтронов, уменьшающий скорость их движения. В качестве замедлителя применяют графит, воду или другие вещества, содержащие ядра лёгких элементов. В таких реакторах основная часть делений происходит под действием тепловых (медленных) нейтронов с кинетической энергией до 0.5 эВ (тепловые реакторы). При отсутствии замедлителя основная часть делений вызывается быстрыми нейтронами с энергией св. 10 кэВ (быстрые реакторы). Для отвода тепла из активной зоны реактора служит теплоноситель (водяной пар, вода, инертный газ, жидкий металл и др.). Активная зона реактора окружена отражателем, предотвращающим вылет нейтронов за её пределы. Кроме того, весь реактор закрыт защитной оболочкой, которая изолирует его и не позволяет проникать наружу радиоактивным излучениям, опасным для всего живого (см. Биологическая защита). Для замедления или остановки реакции в активную зону могут вводиться специальные поглотители нейтронов в виде стержней из бора, кадмия, самария и др., а для инициирования цепной реакции при пуске реактора (в отдельных случаях) – источник нейтронов. Реакторы на тепловых нейтронах бывают корпусные в виде толстостенного металлического сосуда с водой, внутри которого располагается замедлитель и набор тепловыделяющих элементов – ТВЭЛов (водо-водяные реакторы – ВВЭР), и канального типа, у которых ТВЭЛы размещаются в каналах графитового замедлителя, по этим же каналам прокачивается теплоноситель, обычно вода (графито-водные реакторы типа РМБК). Быстрые реакторы имеют гораздо более сложную конструкцию, чем тепловые. Так как такие реакторы работают на быстрых нейтронах (без замедлителя), в их активной зоне освобождается значительно больше энергии (на единицу объёма), чем в тепловых. Основной характеристикой ядерного реактора является его мощность, которая определяется количеством актов деления ядер в 1 с (1 МВт соответствует 3•1016 актов деления в 1 с). В зависимости от назначения и мощности различают реакторы экспериментальные – мощностью в несколько киловатт, предназначенные для изучения различных параметров, необходимых для проектирования и эксплуатации реакторов; исследовательские – мощностью, как правило, до 100 МВт, на которых проверяют режимы работы, системы защиты, материалы конструктивных элементов и т. п.; изотопные – для получения и изучения изотопов; энергетические – для выработки электроэнергии, опреснения морской воды, теплоснабжения, а также для использования в ядерных силовых установках – их тепловая мощность достигает 3–5 ГВт. Управление ядерным реактором осуществляется системой управления и защиты, в которую входят автоматические регуляторы, реагирующие на изменение плотности потока нейтронов и соответственно мощности реактора, а также аварийные и компенсирующие подсистемы. Кроме того, ядерный реактор оснащается специальной аппаратурой, информирующей оператора о состоянии всех его важнейших параметров. Первый ядерный реактор построен в США в 1942 г. под руководством Э. Ферми, в России – в 1946 г. под руководством И. В. Курчатова.

   ЯЗЫКИ́ ПРОГРАММИ́РОВАНИЯ, формальный язык для описания данных (информации) и алгоритма (программы) их обработки на компьютере. Основу языков программирования составляют алгоритмические языки. Первыми языками программирования были машинные языки, представляющие собой системы команд для конкретных компьютеров. Работа с машинными командами была основным средством общения человека с компьютером в 40-х гг. 20 в. Оператор либо набирал коды машинных команд переключателями на панели управления вычислительной машины, либо вводил их в память ЭВМ посредством перфокарт и перфолент. Эти способы требовали усидчивости и аккуратности, обязательного знания правил кодирования и системы кодов.
   С развитием вычислительной техники появились более сложные языки программирования, ориентированные на решение различных задач: обработка экономической информации (кобол), инженерные и научные расчёты (фортран), обучение программированию (алгол-60, паскаль), моделирование (слэнг, симула) и др. Расширение сферы использования компьютеров привело к появлению многоцелевых (универсальных) языков программирования для записи алгоритмов решения задач практически из любой области (алгол-68, СИ, ПЛ/1 и др.), а также языков программирования для персональных компьютеров (бейсик, паскаль и др.). Для перевода (трансляции) описаний алгоритмов с одного языка программирования на другой, преимущественно на машинный язык, применяют специальные программы – трансляторы.
   По степени детализации описания программы различают языки программирования низкого и высокого уровня. Для языков программирования низкого уровня характерна высокая степень детализации шагов при задании инструкции для ЭВМ; такие языки обычно близки к машинным командам конкретной ЭВМ. Они требуют хорошего знания процессора и других элементов ЭВМ. Языки высокого уровня позволяют пользователю составлять программы, не имея представления о тех действиях, какие осуществляет процессор во время выполнения программы.
   В языках высокого уровня используются термины, которые ближе к словам естественного языка или к математическим формулам, чем машинные команды.

   ЯКÓБИ Борис Семёнович (Мориц Герман) (1801–1874), физик и электротехник, академик Петербургской АН. Родился в Германии. С 1835 г. жил и работал в России. В 1834 г. изобрёл электродвигатель постоянного тока и в дальнейшем не раз его усовершенствовал. Сконструировал несколько электродвигателей, один из которых работал от гальванической батареи и был установлен на судне, курсировавшем в 1838 г. по Неве. Занимался исследованиями (совместно с физиком Э. X. Ленцем) электромагнитов и предложил методику их расчёта. Создал ок. 10 типов телеграфных аппаратов, в т. ч. первый буквопечатающий аппарат (1850). Руководил прокладкой первых кабельных линий в Санкт-Петербурге и между Санкт-Петербургом и Царским Селом. Якоби разработал и усовершенствовал способ зажигания мин на расстоянии электрическим током. Одна из выдающихся работ Якоби – исследование процессов гальванотехники (1838—40).

Первый телеграфный аппарат Б. С. Якоби, 1827 г.

Я́КОВЛЕВ Александр Сергеевич (1906–1989), авиаконструктор, академик АН СССР. Под руководством Яковлева создано более 100 серийных типов и модификаций самолётов, среди которых бомбардировщик УТ-3, ББ-22; истребители Як-1, Як-3 и др.; реактивные истребители Як-15, Як-25 (первый всепогодный истребитель-перехватчик), Як-28 (первый отечественный сверхзвуковой фронтовой бомбардировщик), Як-36 (первый отечественный самолёт вертикального взлёта и посадки) и др.; пассажирские реактивные самолёты Як-40, Як-42; двухвинтовой вертолёт Як-24 («летающий вагон»); учебно-тренировочные Як-18, Як-52 и спортивные самолёты Як: –50, Як-55 (победители ряда чемпионатов мира и Европы по высшему пилотажу). На самолётах Яковлева установлено 75 мировых и 70 всесоюзных рекордов.

   Самолёт вертикального взлёта и посадки Як-38

   Я́КОРЬсудовой, закреплённое на свободном конце якорного каната приспособление, сцепляющееся с грунтом и удерживающее плавающее судно на стоянке. Основа конструкции якоря – стержень, к которому прикреплены лапы и рога. Различают якоря двурогие, однорогие и безрогие. Первыми якорями служили необработанные камни, связанные якорным канатом или уложенные в корзины мешки, сети. Позднее камни специально обрабатывали, в них делали желоба, отверстия, в которых крепились заострённые колья. Сохранилось множество археологических свидетельств о якорях такого рода. Форма каменного якоря, найденного в 19 в. в Китае (3-е тыс. до н. э.), уже обеспечивала возможность поворота его на рог при натяжении каната. Кованые двурогие железные якоря со штоками появились в 7 в. до н. э. В течение столетий двурогий якорь со штоком был доведён до совершенства: с 1847 г. такой якорь стал называться адмиралтейским (якорь Паркера).
   19—20 вв. – время появления якорей новых конструкций, соответствующих требованиям бурно развивающегося судоходства. Появились бесштоковые якоря, что упрощает их отдачу и подъём на судно; в 1865 г. англичанин Холл создал литой бесштоковый втяжной якорь. Были созданы якоря, обладающие повышенной держащей силой. Так, у якоря Денфорда (1948) она превышает собственный вес якоря более чем в 200 раз (для сравнения: держащая сила якоря Холла превышает его вес в 3–4 раза, адмиралтейского якоря – в 10–15 раз).
   Изобретены специализированные якоря, освобождающиеся при перегрузках, ледовые, всплывающие, присасывающиеся, винтовые, ракетные, для батискафов и др. Впечатляют якоря для крупных судов. У авианосцев постройки 1954 г. масса якоря 27.2 т, его длина 6.4 м, длина якорной цепи 660 м, длина каждого звена цепи 71 см, одно звено цепи имеет массу 163 кг.

Якорь одной из галер римского императора Калигулы (12–41 гг.)

   Якоря:
   адмиралтейский (а); с вращающимися лапами без штока – Холла (б) и Матросова (в)

   Я́ХТА, парусное, моторное или парусно-моторное судно, предназначенное для спорта, отдыха и туризма. Отличаются многообразием конструкций корпуса и его размеров, парусным вооружением и архитектурой судна. Наиболее типизированы парусные яхты.
   Парусные яхты разделяют на крейсерские, предназначенные для длительных рейсов, и гоночные, которые строятся по международным правилам. В зависимости от водоизмещения, парусности и формы корпуса парусные яхты делятся на классы: международные, национальные, свободные. Яхты могут иметь сплошную или частичную палубу, разные типы килей – балластные или шверты (поднимаемые кили). Крейсерские яхты обычно оборудуются стационарным мотором, имеют просторную кабину, вспомогательное оборудование, оснащаются разнообразным парусным вооружением. К гоночным яхтам относятся шверботы «Снайп», «Финн», «Летучий голландец», килевые яхты класса R-5.5, «Звёздный», тримараны и др. Гоночные яхты обычно имеют одну мачту и косые паруса с возможностью установки прямого паруса, применяемого при попутном ветре. Полный комплект парусов для одномачтовой яхты (шлюпа) состоит из 16 парусов; установка того или иного паруса определяется погодными условиями. Корпуса парусных яхт делают из дерева, пластмассы, армоцемента, металла (обычно алюминиево-магниевые сплавы или сталь). На парусных яхтах совершаются сверхдальние и кругосветные плавания. В 1895—98 гг. американец Д. Слокум совершил на 37-футовом (11-метровом) деревянном шлюпе в одиночку кругосветное плавание, которое длилось с заходами в разные порты 3 года. В 1967 г. завершилось рекордно короткое (225 дней) кругосветное одиночное плавание англичанина Ф. Чичестера, который прошёл самым опасным путём – мимо мыса Доброй Надежды и мыса Горн. Чичестер – также организатор и победитель парусных гонок одиночек через Атлантику, проходящих каждые 4 года и привлекающих от 50 до 120 участников.
   Моторные яхты не имеют специальной классификации и ограничений ни по размерам, ни по мощности силовой установки, ни по принципу движения. На современных моторных яхтах устанавливают дизельные или бензиновые двигатели. Водоизмещение моторных яхт, мощность двигателей и скорость движения изменяются в очень широких пределах. Так, паровая яхта «Турбиния» (Ч. Парсонс, Англия) имела водоизмещение 44 т и мощность четырёх паровых турбин ок. 1500 кВт. В 1897 г. эта яхта установила рекорд скорости среди водоизмещающих судов и кораблей Англии (34.5 узла, или 64 км/ч). Самая роскошная и крупная из плавающих яхт – трёхпалубная яхта «Кристина». Она имеет водоизмещение 2250 т, мощность силовой установки 4085 кВт, длину 99.06 м, крейсерскую скорость 19 узлов (35.2 км/ч), дальность плавания более 12 000 миль. На яхте есть ресторан, бары, залы для шоу, плавательный бассейн, спортзалы, библиотека, фитнес-центр и др., имеется вертолётная площадка. Большинство моторных яхт являются судами водоизмещающего типа, но строились и яхты на подводных крыльях (яхта RHS «Алияхт» водоизмещением 52 т, с силовой установкой мощностью 2x995 кВт, скоростью хода 40 узлов, или 75 км/ч, и дальностью плавания 700 км).

Парусные яхты

ЯЧÉЙКА ПÁМЯТИ ЭВМ, совокупность запоминающих элементов или участок запоминающей среды (напр., участок поверхности магнитной ленты, магнитного или оптического диска), предназначенные для хранения одного машинного слова или его части. Ячейка памяти – элементарная составная часть запоминающего устройства, имеющая индивидуальный адрес; общее число ячеек памяти определяет ёмкость запоминающего устройства. Характеризуется длиной, т. е. числом битов (или байтов), которое может одновременно в ней храниться. Ячейкой памяти также может служить регистр.

Приложение

//-- Таблица 1 --//
//-- ОСНОВНЫЕ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЕДИНИЦЫ В МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЕ ЕДИНИЦ, СИ --//
//-- (Systémе International, SI) --//

//-- Таблица 2 --//
//-- ПРИСТАВКИ СИ И МНОЖИТЕЛИ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ И ИХ НАИМЕНОВАНИЙ --//

//-- Таблица 3 --//
//-- ВАЖНЕЙШИЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ --//

//-- Таблица 4 --//
//-- АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ --//

//-- Таблица 5 --//
//-- НЕМЕТРИЧЕСКИЕ РУССКИЕ ЕДИНИЦЫ --//

* Наименования русских единиц силы и веса совпадали с наименованиями русских единиц массы.
//-- Таблица 6 --//
//-- НЕКОТОРЫЕ НЕМЕТРИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В США И ВЕЛИКОБРИТАНИИ --//

//-- Таблица 7 --//
//-- СООТНОШЕНИЕ С ЕДИНИЦАМИ СИ НЕКОТОРЫХ РАНЕЕ ШИРОКО ПРИМЕНЯВШИХСЯ ЕДИНИЦ --//

Хронология достижений в истории отечественной техники

//-- 1045-50-е гг. --//
   В Великом Новгороде построен Софийский собор; при его возведении применялись блоки, полиспасты, во́роты, рычажные и другие строительные механизмы.
//-- 1156 --//
   Построен деревянный Кремль в Москве по приказу Юрия Долгорукого.
//-- 1404 --//
   Монах Лазарь Сербин создал в Москве с участием русских мастеров первые в России и одни из первых в Европе башенные часы.
//-- 1470-80-е гг. --//
   В Москве, в районе Пушечной и Неглинной улиц, основан центр литейного производства – «пушечная изба».
//-- 1560 --//
   Зодчими Бармой и Постником в ознаменование взятия Казани построен Покровский собор (храм Василия Блаженного) в Москве.
//-- 1564 --//
   Выпущена первая датированная книга «Апостол»; изготовлена на Московском печатном дворе Иваном Фёдоровым и Петром Мстиславцем.
//-- 1586 --//
   Московским пушечным и колокольным мастером Андреем Чоховым отлита Царь-пушка массой 40 т; находится на Соборной площади в Московском Кремле.
//-- 1625 --//
   Первые в России куранты установлены на Спасской башне Московского Кремля под руководством механика Х. Галовея.
//-- 1630 --//
   Построены первые в России доменные печи (под Тулой).
//-- 1665 --//
   Построен первый в России пороховой завод под Москвой.
//-- 1668 --//
   В селе Дединово под Коломной построен первый в России военный корабль «Орёл».
//-- 1680 --//
   Основано «ракетное заведение» по изготовлению фейерверочных, а позднее сигнальных ракет в Москве.
//-- 1702 --//
   Впервые в России (под Тулой) проложен искусственный путь для речного судоходства – Епифанский канал с 33 шлюзами.
//-- 1704 --//
   В Санкт-Петербурге Петром I основано Главное адмиралтейство как верфь для постройки военных судов.
//-- 1733-35 --//
   Для колокольни Ивана Великого в Московском Кремле отлит Царь-колокол; работу выполнили мастера-литейщики И. и М. Маторины (Моторины); находится на Соборной площади Московского Кремля.
//-- 1738 --//
   Механиком А. К. Нартовым изобретён механизированный суппорт для токарно-винторезного станка; хранится в государственном Эрмитаже в Санкт-Петербурге.
//-- 1741 --//
   А. К. Нартов создал скорострельную батарею из 44 трёхфунтовых мортирок.
//-- 1745 --//
   Российский учёный Г. В. Рихман изобрёл прибор для измерения количества электричества – электрический указатель.
//-- 1752 --//
   Учёный Д. И. Виноградов разработал технологию производства русского фарфора; изготовлены первые образцы фарфоровых изделий из отечественного сырья.
   В Санкт-Петербурге построена «самобеглая коляска» Л. Шамшуренкова.
//-- 1754 --//
   Проложено первое в России комплексно благоустроенное шоссе между Санкт-Петербургом и Петергофом с архитектурно-ландшафтным оформлением (проект А. Ринальди).
//-- 1757 --//
   М. Г. Шуваловым изобретена пушка-единорог с конической зарядной камерой.
//-- 1760 --//
   Первая в мире гребнечесальная и многоверетённая прядильная машина с приводом от водяного колеса построена механиком Р. Глинковым в г. Серпейске (Калужская губерния).
//-- 1763 --//
   По проекту и под руководством К. Д. Фролова создан механизированный рудник (Змеиногорский рудник на Алтае) с откаткой в вагонетках, перемещавшихся по деревянным рельсам и приводившихся в движение от водяных колёс.
   Механик И. И. Ползунов разработал проект парового двигателя мощностью 1,8 л.с. (1,3 кВт).
//-- 1765 --//
   И. И. Ползунов построил первую в России паровую машину для привода воздуходувных мехов плавильных печей Барнаульского завода с рекордной мощностью 32 л. с. (24 кВт).
//-- 1770 --//
   В Санкт-Петербург доставлен Гром-камень массой ок. 1600 т, предназначенный для пьедестала памятника Петру I («Медный всадник»); камень катили 600 вёрст на 32 бронзовых шарах по деревянным желобам.
   Между Санкт-Петербургом и Петергофом открыто регулярное движение четырёхместных почтовых колясок – первый в России общественный транспорт.
//-- 1776 --//
   По проекту изобретателя-самоучки И. П. Кулибина построена модель одноарочного деревянного моста через р. Неву с пролётом длиной 298 м.
//-- 1785-89 --//
   Под руководством механика К. Д. Фролова на Змеиногорском руднике на Алтае построена гидросистема, приводившая в действие комплекс технических установок.
//-- 1783 --//
   Впервые в России запущен небольшой беспилотный аэростат.
//-- 1788 --//
   На судостроительной верфи в Николаеве построен первый в России 50-пушечный фрегат «Святой Николай».
//-- 1791 --//
   Создана «самокатка» И. П. Кулибина, предвосхитившая ряд конструктивных решений современных велосипедов и автомобилей.
//-- 1802 --//
   Крупнейшая для своего времени гальваническая батарея, т. н. вольтов столб, создана профессором Медико-хирургической академии в Санкт-Петербурге В. В. Петровым; используя вольтов столб в качестве источника тока, В. В. Петров в том же году открыл явление электрической дуги.
//-- 1810 --//
   На Змеиногорском руднике на Алтае построена первая в России конная рельсовая дорога протяжённостью 1,5 км (проект инженера П. К. Фролова).
//-- 1815 --//
   Для регулярных рейсов между Санкт-Петербургом и Кронштадтом построен первый в России пассажирский колёсный пароход «Елизавета».
//-- 1820 --//
   Горным мастером Л. И. Брусницыным изобретена машина для промывки золотосодержащих песков; впервые применена на Уральских заводах.
//-- 1826-27 --//
   П. Г. Соболевский и В. В. Любарский впервые в России разработали и применили на практике методы порошковой металлургии на Петербургском монетном дворе.
//-- 1830 --//
   В Москве основано ремесленное училище, на базе которого в 1868 г. создано Императорское техническое училище (ИТУ), с 1917 г. – Московское высшее техническое училище (МВТУ), с 1989 г. – Московский государственный технический университет (МГТУ).
   В Санкт-Петербурге учреждён общественный городской пассажирский транспорт – гужевые омнибусы.
//-- 1831 --//
   Открылась первая Всеросийская выставка в Москве (мануфактурная).
//-- 1832 --//
   Изобретателем А. А. Саблуковым создан первый в России центробежный вентилятор, а в 1838 г. – центробежный насос.
   Первый пригодный для практического использования телеграфный аппарат создан российским учёным П. Л. Шиллингом.
   На Ижорских адмиралтейских заводах сконструирована и построена первая в мире судовая паровая машина прямого действия мощностью 220 л.с. (162 кВт); установлена на 22-пушечном пароходо-фрегате «Геркулес».
//-- 1834 --//
   Российский учёный Б. С. Якоби создал электродвигатель оригинальной конструкции.
   По проекту отца и сына Е. А. и М. Е. Черепановых в Нижнем Тагиле построен первый отечественный паровой локомотив для рельсовых дорог.
   В Санкт-Петербурге по проекту российского военного инженера К. А. Шильдера построена первая в мире цельнометаллическая подводная лодка (обшитая железными листами) с оптической трубой (прообраз перископа).
//-- 1836 --//
   По проекту российского учёного П. Л. Шиллинга построена экспериментальная линия телеграфа вокруг здания Главного адмиралтейства в Санкт-Петербурге.
//-- 1837 --//
   Построена первая в России железная дорога паровой тяги между Санкт-Петербургом и Царским Селом.
//-- 1838 --//
   Построен первый в мире электроход-баркас с электродвигателем мощностью около 1 л.с. (0,735 кВт), работавшим от 320 гальванических элементов. Автор проекта российский учёный Б. С. Якоби.
   Б. С. Якоби изобрёл гальванопластику.
//-- 1839 --//
   Российским учёным Б. С. Якоби изобретён пишущий телеграфный аппарат с электромагнитом.
//-- 1841 --//
   Опубликована работа «О булатах» инженера-металлурга П. П. Аносова, раскрывшего утерянный в Средние века секрет изготовления булатной стали.
//-- 1847 --//
   Начала действовать первая в России электрическая телеграфная линия связи между станциями железной дороги Санкт-Петербург – Царское Село.
//-- 1848 --//
   Впервые в России начато производство цемента на цементном заводе, построенном вблизи Санкт-Петербурга.
//-- 1850 --//
   Российским учёным Б. С. Якоби изобретён буквопечатающий телеграфный аппарат.
//-- 1851 --//
   Сооружена крупнейшая в Европе двухпутная железнодорожная магистраль с паровой тягой между Санкт-Петербургом и Москвой протяжённостью ок. 650 км.
//-- 1856 --//
   Изобретателем А. И. Шпаковским построена в Москве электрическая и иллюминационная установка с применением дуговых ламп.
//-- 1859 --//
   На Холуницких железоделательных и чугунолитейных заводах в Вятской губернии механиком В. С. Пятовым создан первый в России прокатный стан для прокатки броневых плит.
//-- 1861 --//
   Изобретён ленточный конвейер для транспортировки золотосодержащих песков – песковоз инженера А. Ф. Лопатина; применялся на приисках под Красноярском.
   Построено первое в России железное надводное судно – канонерская лодка «Опыт» с орудием, защищённым броневыми плитами.
//-- 1863 --//
   Проложена железная дорога для конки по Невскому проспекту Санкт-Петербурга – прообраз трамвайных путей.
//-- 1864 --//
   Создан первый в мире ледокол «Пайлот».
//-- 1865 --//
   Изобретён самодвижущийся подводный снаряд – торпеда И. Ф. Александровского; изготовлен в 1874 г.
   Российским учёным Н. Н. Бекетовым разработаны основы алюминотермии.
//-- 1866 --//
   Основано Русское техническое общество.
//-- 1867 --//
   Разработан проект самолёта с реактивным двигателем (изобретатель Н. А. Телешов); запатентован во Франции под названием «Дельта» (по форме крыла).
//-- 1868 --//
   Создана первая в России зерноуборочная машина типа комбайна – зерноуборка с корня, приводившаяся в движение лошадьми. Изобретатель А. Р. Власенко.
//-- 1869 --//
   В. Н. Чиколев изобретёл механизм регулирования взаимного расположения углей в дуговой лампе.
//-- 1870 --//
   Изобретателем А. И. Алисовым создана первая в России наборно-печатная машина.
//-- 1872 --//
   А. Н. Лодыгин изобрёл лампу накаливания с угольной нитью.
   Построен первый в России броненосец «Пётр Великий» – лучший в мире боевой корабль того времени.
//-- 1874 --//
   Впервые в мире осуществлена передача электрической энергии на расстояние до 1 км изобретателем Ф. А. Пироцким на Волковом поле в Санкт – Петербурге.
//-- 1875 --//
   Изобретена дуговая угольная лампа без регулятора – электрическая свеча П. Н. Яблочкова.
//-- 1880 --//
   Впервые в мире в Санкт-Петербурге изобретателем Ф. А. Пироцким проведены испытания железнодорожного вагона с приводом от электродвигателя – прототипа электрического трамвая.
//-- 1881 --//
   По проекту Н. А. Белелюбского построен самый длинный в Европе Сызранский мост через р. Волгу.
   А. Ф. Можайский изобрёл первый в России самолёт; построен в 1882 г. в Санкт-Петербурге, при испытаниях потерпел аварию.
   Предложен проект ракетного летательного аппарата для полёта человека; автор проекта Н. И. Кибальчич.
//-- 1882 --//
   Российским учёным Н. Н. Бенардосом изобретён способ дуговой электросварки с помощью угольных электродов – электрогефест.
   Двухэтажные паровозовагоны оригинальной конструкции для железной дороги Санкт-Петербург – Ораниенбаум изготовлены на Коломенском заводе.
//-- 1884 --//
   Создан один из первых в мире транспортных двигателей внутреннего сгорания капитана И. С. Костовича.
//-- 1888 --//
   Введена в эксплуатацию Георгиевская электростанция постоянного тока в Москве.
   Н. Г. Славяновым разработан метод использования электрической дуги для сварки металлов при помощи металлических электродов.
   Построен первый в мире гусеничный трактор конструкции Ф. А. Блинова.
//-- 1891 --//
   По проекту М. О. Доливо-Добровольского построена первая в мире линия передачи электроэнергии трёхфазным током на расстояние ок. 170 км на Всемирной электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне (Германия).
   Принята на вооружение русской армии магазинная, т. н. трёхлинейная винтовка калибра 7,62 мм конструкции С. И. Мосина.
//-- 1892 --//
   В г. Киеве открылась первая в стране линия электрического трамвая современной конструкции, вагоны для которой были изготовлены на Коломенском заводе.
   Разработан и построен наиболее экономичный и надёжный для своего времени вертикальный паровой котел конструкции В. И. Калашникова.
//-- 1895 --//
   А. С. Попов изобрёл прибор для обнаружения электромагнитных колебаний – прототип радиоприёмника.
//-- 1896 --//
   Введена в эксплуатацию первая в России промышленная ГЭС (под руководством В. Н. Чиколева и Р. Э. Классона) для электроснабжения Охтинского порохового завода в Санкт-Петербурге.
   Создан первый автомобиль полностью из отечественных деталей по проекту Е. А. Яковлева и П. А. Фрезе.
   Сооружён первый в России фуникулёр-элеватор в Нижнем Новгороде.
//-- 1897 --//
   А. С. Попов осуществил впервые в мире радиосвязь на море между крейсерами «Европа» и «Африка» на расстоянии 5 км.
//-- 1898 --//
   Построен управляемый аэростат с крыльями. Конструктор К. Я. Данилевский.
   Построено первое в России научно-промысловое и исследовательское судно «Андрей Первозванный».
   Открыта первая в России междугородная телефонная линия Санкт-Петербург – Москва.
//-- 1899 --//
   По проекту И. В. Романова сооружена первая в России пассажирская монорельсовая дорога (протяжённостью 200 м) с электрической тягой и автоблокировкой в Гатчине под Санкт-Петербургом.
   Созданы первые в России оригинальные электромобили с питанием от аккумуляторных батарей: «коляска», «карета» и 10-местный омнибус конструкции И. В. Романова.
   По проекту вице-адмирала С. О. Макарова построен первый в мире арктический ледокол «Ермак».
//-- 1903 --//
   Построен первый в мире теплоход «Вандал».
//-- 1905 --//
   Н. Г. Кузнецовым и А. И. Одинцовым разработана оригинальная конструкция дизель-электрического железнодорожного локомотива – тепловоза.
   Построен первый отечественный речной ледокол «Бургас» на Сормовском заводе в Нижнем Новгороде.
//-- 1906 --//
   Изобретён пульсирующий воздушно-реактивный двигатель В. В. Караводиным.
//-- 1907 --//
   Впервые в России проведена Международная автомобильная выставка в Санкт-Петербурге. Открыт первый в стране регулярный автобусный маршрут в Архангельске.
//-- 1908 --//
   На Коломенском заводе построен первый в мире морской нефтеналивной теплоход-танкер «Дело» грузоподъёмностью 4800 т.
   Первый отечественный автомобиль из деталей зарубежного производства собран на Русско-Балтийском заводе в Риге (Латвия).
//-- 1909 --//
   Авиаконструктором И. И. Сикорским построен первый в мире вертолёт двухвинтовой соосной схемы (не летал).
//-- 1910 --//
   Построен аккумуляторный электропоезд для железной дороги Санкт-Петербург – Царское Село. В Москве проведена первая в России воздухоплавательная выставка.
   Построены первые отечественные самолёты «Кудашев-1» (конструктор А. С. Кудашев), «Гаккель-III» (конструктор Я. М. Гаккель) и С-2 (конструктор И. И.Сикорский).
//-- 1911 --//
   Построен первый в России гидросамолёт-амфибия «Гаккель-V» конструкции Я. М. Гаккеля. Г. Е. Котельников изобрёл первый в мире авиационный ранцевый парашют РК-1 (испытан в 1912 г.). Б. Н. Юрьев изобрёл одновинтовой вертолёт (построен в 1912 г.) и автомат перекоса несущего винта.
   Б. Л. Розинг с помощью катодной телескопии получил простейшие телевизионные изображения из 3–4 параллельных линий.
//-- 1912 --//
   Начато серийное производство отечественных автомобилей на Русско-Балтийском заводе в Риге (Латвия), заводе Пузырёва и др.
//-- 1913 --//
   Построен первый в России турбинный миноносец «Новик», самый быстроходный корабль в мире, показавший максимальную скорость хода 69 км/ч.
   Построены первые в мире четырёхмоторные самолёты «Русский Витязь» и «Илья Муромец» по проектам И. И. Сикорского; 5 июня 1914 г. на самолёте «Илья Муромец» установлены мировые рекорды высоты (2000 м) и продолжительности полёта (6 ч 33 мин).
   В Санкт-Петербурге построен первый в России многоярусный гараж с заездом по спиральному пандусу.
//-- 1914 --//
   Введена в эксплуатацию первая в мире электростанция, работающая на торфе, – «Электропередача» под Москвой; для обеспечения её топливом российский инженер Р. Э. Классон впервые применил метод гидромеханизации при разработке залежей торфа.
   Построены первые гидросамолёты типа «летающая лодка» (М-1, М-2, М-4) авиаконструктора Д. П. Григоровича.
//-- 1915 --//
   Вступил в строй первый в мире подводный минный заградитель «Краб» конструкции М. П. Налётова.
   Созданы первые отечественные противолодочные глубинные бомбы конструкции Шиголева и В. Ю. Аверкиева.
//-- 1916 --//
   Завершено строительство Транссибирской железнодорожной магистрали от Челябинска до Владивостока (св. 7000 км).
   Созданы первые отечественные тяговые электродвигатели для трамвая на Харьковском электромеханическом заводе.
//-- 1918 --//
   Пущен металлургический завод «Электросталь» – первое в России предприятие для выплавки стали электрометаллургическим способом.
//-- 1920 --//
   Создан первый в мире электромузыкальный инструмент – терменвокс. Изобретатель Л. С. Термен. Построен первый отечественный танк «Борец за свободу тов. Ленин» на Сормовском заводе.
//-- 1921 --//
   В Москве сооружена антенная башня высотой 148 м конструкции В. Г. Шухова, названная впоследствии по имени изобретателя Шуховской башней.
//-- 1922 --//
   Введена в эксплуатацию первая очередь Каширской ГРЭС (Государственная районная электростанция) мощностью 12 МВт – первой отечественной электростанции, работавшей на пылевидном угольном топливе. Пущена первая в СССР линия электропередачи Каширская ГРЭС – Москва напряжением 110 кВ переменного тока.
   Построено первое отечественное научно-исследовательское судно «Персей»; в рейс вышло 24 августа 1923 г.
   В Москве построена самая мощная в мире (12-киловаттная) радиовещательная станция им. Коминтерна.
   О. В. Лосев открыл свойство полупроводниковых кристаллов (цинкит и др.) генерировать электромагнитные колебания; создан регенеративный радиоприёмник «Кристадин», в котором использовался кристаллический диод.
   Построен первый в русском флоте авианесущий корабль (переоборудованный военный транспорт «Орлица») на Северной верфи в Петрограде.
//-- 1923 --//
   Начато производство первых в СССР колёсных тракторов мощностью 20 л.с. (14,7 кВт) на заводе «Красный путиловец» в Петрограде.
   Построены первые в России цельнометаллические аэросани. Авиаконструктор А. Н. Туполев.
   Созданы первые мощные генераторные радиолампы с водяным охлаждением конструкции М. А. Бонч-Бруевича в Нижегородской радиолаборатории.
//-- 1924 --//
   Построен первый отечественный цельнометаллический самолёт АНТ-2. Авиаконструктор А. Н. Туполев.
   Выпущены первые отечественные полуторатонные грузовые автомобили в Москве, на автомобильном заводе АМО.
   Проложен первый теплопровод в г. Ленинграде, что положило начало созданию теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) и организации на их основе централизованного теплоснабжения.
   Изготовлена первая отечественная паровая турбина мощностью 2 МВт на Ленинградском металлическом заводе.
   По проекту Я. М. Гаккеля изготовлен первый отечественный тепловоз.
//-- 1925 --//
   Началось строительство первых отечественных пассажирских паровозов (серия Су).
   На Ярославском автомобильном заводе построены первые отечественные трёхтонные грузовые автомобили Я-3.
   В Симеизском отделении Пулковской обсерватории установлен самый большой в СССР телескоп-рефлектор с зеркалом диаметром 102 см.
   Начал работать первый в мире вещательный коротковолновый радиопередатчик в Москве.
//-- 1926 --//
   Создан первый отечественный авиационный звездообразный поршневой двигатель воздушного охлаждения – М-11 конструкции А. Д. Швецова.
   Создан первый в мире самолёт типа «летающее крыло» – БИЧ-3 конструкции Б. И. Черановского.
   Открыта первая в СССР электрифицированная пригородная железнодорожная линия Баку – Сабунчи – Сураханы.
//-- 1927 --//
   Построены опытные образцы первого отечественного малолитражного легкового автомобиля НАМИ-1.
   Создан первый отечественный торпедный катер ГАНТ-3 («Первенец»), спроектированный под руководством А. Н. Туполева в ЦАГИ.
//-- 1928 --//
   Создан учебный двухместный самолёт У-2 (с 1944 г. – По-2) – авиаконструктор Н. Н. Поликарпов; выпускался до 1959 г.
   В ЦАГИ создана крупнейшая в мире аэрогидродинамическая труба.
   Вступил в строй нефтепровод Грозный – Туапсе протяжённостью более 600 км; при его сооружении впервые применена электродуговая сварка.
   На Северной судостроительной верфи построен первый отечественный океанский грузопассажирский теплоход.
   Запущена первая отечественная ракета на бездымном порохе. Конструктор В. А. Артемьев.
//-- 1929 --//
   На самолёте АНТ-4 «Страна Советов» (экипаж – С. А. Шестаков, Ф. Е. Болотов, Б. Ф. Стерлигов, Д. В. Фуфаев) выполнен первый сверхдальний перелёт Москва – Нью-Йорк с посадками; общая протяжённость маршрута – 21 242 км, из них 8000 км над океаном.
   На Макеевском металлургическом комбинате в Донбассе введена в строй крупнейшая в СССР механизированная доменная печь с полезным объёмом 842 м3.
   В Ленинграде открылся первый отечественный кинотеатр звукового кино, оборудованный звуковоспроизводящей аппаратурой системы А. Ф. Шорина.
   В Москве открылся первый в СССР Планетарий.
   В Ростове-на-Дону введена в эксплуатацию первая в СССР автоматическая телефонная станция (ёмкостью 8000 номеров).
//-- 1930 --//
   На Запорожском машиностроительном заводе «Коммунар» выпущен первый отечественный зерноуборочный комбайн.
   На заводе «Красный выборжец» в Ленинграде введён в действие самый мощный отечественный горизонтальный пресс усилием 2500 т.
   Спущен на воду пароход «Анадырь» – первое отечественное грузопассажирское судно, предназначенное для плавания в ледовых условиях Севера и Арктики.
   Создан вертолёт ЦАГИ 1-ЭА, на котором в 1932 г. достигнута рекордная высота подъёма – 605 м.
   На перекрёстке улиц Петровка и Кузнецкий мост в Москве установлен первый в СССР электрический светофор.
   Создан Московский энергетический институт (МЭИ). Запущен первый в мире радиозонд для исследования атмосферы. Создан Московский авиационный институт (МАИ).
//-- 1931 --//
   На Ленинградском опытном заводе изготовлена первая партия синтетического каучука по технологии, разработанной С. В. Лебедевым.
   Созданы первые отечественные жидкостные ракетные двигатели ОРМ и ОРМ-1. Конструктор В. П. Глушко.
   На Челябинском заводе ферросплавов начато впервые в России производство нержавеющей стали.
   На Луганском паровозостроительном заводе построен первый грузовой магистральный паровоз серии ФД.
   На Ленинградском металлическом заводе создана первая отечественная теплофикационная паровая турбина мощностью 12 МВт.
   Построен первый отечественный блюминг на Ижорском заводе в Ленинграде.
//-- 1932 --//
   На Волховском алюминиевом заводе получен первый промышленный алюминий. Проведены испытания первого отечественного аппарата для подводной дуговой электросварки.
   На московском заводе «Динамо» и Коломенском заводе построены первые отечественные магистральные электровозы серии ВЛ.
   Завершено строительство крупнейшего в Европе железобетонного моста через р. Днепр у г. Днепропетровска.
   Создан первый в СССР скоростной самолёт-моноплан ХАИ-1 (Харьковский авиационный институт).
   Начат массовый выпуск первого отечественного радиоприёмника типа ЭЧС с питанием от сети переменного тока.
//-- 1933 --//
   Состоялся пуск первой отечественной ракеты ГИРД-09 конструкции М. К. Тихонравова с гибридным ракетным двигателем – ГИРД-09.
   Осуществлён рекордный полёт стратостата «СССР-1» на высоту 18 800 м (экипаж – Г. А. Прокофьев, Г. Д. Годунов, Э. К. Бирнбаум).
   Создан первый прямоточный паровой котёл на сверхкритические параметры пара конструкции Л. К. Рамзина, установлен на опытной ТЭЦ Всесоюзного теплотехнического института им. Ф. Э. Дзержинского.
   Введён в эксплуатацию Беломорско-Балтийский канал. Создана первая в СССР сверхзвуковая аэродинамическая труба.
   Состоялся пуск первой отечественной экспериментальной ракеты с жидкостным ракетным двигателем – ГИРД-Х, созданной под руководством С. П. Королёва.
   Впервые в практике отечественной авиации выполнена дозаправка самолёта в воздухе.
   В Москве вступила в строй крупнейшая в мире вещательная радиостанция им. Коминтерна мощностью 500 кВт, созданная под руководством А. Л. Минца.
//-- 1934 --//
   Осуществлён рекордный полёт на высоту 22 000 м стратостата «Осоавиахим-1» (экипаж – П. Ф. Федосеенко, А. Б. Васенко, И. Д. Усыскин); при спуске стратостат потерпел катастрофу.
   Создан первый отечественный пассажирский троллейбус в Ростове-на-Дону. В Москве впервые организовано регулярное троллейбусное сообщение.
   Построен крупнейший в мире 8-моторный транспортный самолёт «Максим Горький» (АНТ-20). Авиаконструктор А. Н. Туполев.
   Осуществлён пуск первой отечественной крылатой ракеты ГИРД-06 конструкции С. П. Королёва.
   Мытищинским вагоностроительным заводом и заводом «Динамо» в Москве построены первые вагоны для Московского метрополитена и сформирован первый поезд.
   Созданы первые отечественные эскалаторы для Московского метрополитена.
   Проведены первые испытания радиолокационной аппаратуры «Рапид», которая позволяла обнаруживать самолёты в зоне 3 км на высоте 1000 м.
   Построено первое отечественное судно на воздушной подушке Л-1. Конструктор В. И. Левков.
//-- 1935 --//
   Создана первая отечественная автоматическая метеорологическая станция в Ленинграде.
   Пущен первый в СССР пресс усилием 10 000 т для штамповки крупных деталей на Уральском заводе тяжёлого машиностроения.
   Введена в действие первая в стране 250-тонная качающаяся мартеновская печь на металлургическом заводе «Азовсталь».
   Пущен первый в стране цех по производству стальных цельнокатаных колёс для железнодорожных вагонов на Днепропетровском трубопрокатном заводе.
   Открыто движение по первой в стране линии метрополитена в Москве протяжённостью 11,6 км. Построен один из первых в мире экранопланов конструкции В. И. Левкова.
//-- 1936 --//
   С. Я. Соколовым разработан метод преобразования звуковых изображений в видимые. Создан высотный скафандр конструкции Е. Е. Чертковского.
   В Москве, у Киевского вокзала, построен первый в России метромост.
   Создан первый оптико-электронный дальномер для геодезических измерений в Государственном оптическом институте в Ленинграде.
//-- 1937 --//
   Пущен первый отечественный слябинг на заводе «Запорожсталь».
   Выполнен первый в истории беспосадочный перелёт Москва – Северный полюс – Ванкувер (США) на самолёте АНТ-25 (экипаж – В. П. Чкалов, Г. Ф. Байдуков, А. В. Беляков); протяжённость маршрута 9130 км.
   Впервые в СССР состоялась публичная демонстрация высококачественного телевидения. Создан первый в СССР и Европе циклотрон.
   Созданы первые отечественные радиопеленгаторы «Градус-К» и «Градус-П» для кораблей и подводных лодок.
   Создана первая в мире дрейфующая на льдине полярная станция «Северный полюс» под руководством И. Д. Папанина.
   Построен крупнейший в СССР железобетонный мост через р. Ангару в Иркутске; длина 1245 м.
//-- 1938 --//
   Впервые в отечественной практике начаты работы по передвижке крупных жилых и общественных зданий в Москве с использованием уникальных домкратов системы В. Г. Киркина.
   Закончено строительство цельносварного стального моста через р. Неву по проекту Г. П. Передерия.
   Впервые в СССР осуществлена передача электронного телевидения (Москва – Ленинград) с разложением изображения на 180 строк при частоте смены кадров 25 в секунду.
//-- 1939 --//
   Осуществлён пуск первой отечественной двухступенчатой ракеты конструкции И. А. Меркулова. Создан первый в мире бронированный самолёт-штурмовик Ил-2. Авиаконструктор С. В. Ильюшин.
   Создана боевая машина реактивной артиллерии БМ-13 («катюша») с установкой для стрельбы реактивными снарядами.
   Завершено строительство самой протяжённой в мире (8600 км) телеграфно-телефонной линии связи Москва – Хабаровск.
   Создан крупнейший в Европе горизонтальный солнечный телескоп системы Д. Д. Максутова (конструктор Н. Г. Пономарёв); установлен в Пулковской обсерватории.
   Создан первый в СССР трёхкоординатный радиолокатор, успешно использовавшийся при обороне Москвы в 1941 – 42 гг.
//-- 1940 --//
   Выполнен первый в СССР полёт лётчика В. П. Фёдорова на экспериментальном одноместном раке-топланёре РП-318-1 конструкции С. П. Королёва.
   Создан первый отечественный электронный телевизор 17 ТН-1 с экраном размером 17 см по диагонали. Создан первый отечественный гидролокатор «Тамир».
   Начат выпуск средних танков Т-34 конструкции М. И. Кошкина, А. А. Морозова, Н. А. Кучеренко и тяжёлых танков КВ и ИС конструкции Ж. Я. Котина.
//-- 1942 --//
   Создан первый в СССР пульсирующий воздушно-реактивный двигатель конструкции В. Н. Челомея. Создан первый отечественный ракетный самолёт БИ-1 конструкции А. Я. Березняка и А. М. Исаева.
//-- 1943 --//
   Создан Московский инженерно-физический институт (МИФИ).
//-- 1945 --//
   Вступил в строй первый в мире комбинат крупнопанельного домостроения – Берёзовский завод сборного железобетона.
   Создан первый отечественный турбореактивный двигатель С-18 А. М. Люльки.
   Созданы первый отечественный реактивный бомбомёт РБУ и первая реактивная глубинная бомба РБМ.
//-- 1946 --//
   На Ленинградском металлическом заводе создана первая отечественная паровая турбина мощностью 100 МВт.
   Введён в эксплуатацию крупнейший в стране магистральный газопровод Саратов – Москва протяжённостью 843 км.
   Созданы первые отечественные реактивные истребители МиГ-9, Як-15 и Ла-150. Пущен первый отечественный уран-графитовый ядерный реактор Ф-1. Построена первая в СССР пассажирская подвесная канатная дорога в г. Зестафони (Грузия). Завершено строительство Государственного полигона – будущего космодрома «Капустин Яр». Создан 7,62-мм автомат АК конструкции М.Т. Калашникова.
//-- 1947 --//
   Создан первый отечественный турбореактивный двигатель ТР-1 конструкции А. М. Люльки.
//-- 1948 --//
   Запущен первый в СССР электронный синхротрон. Состоялся первый полёт баллистической ракеты Р-1, созданной под руководством С. П. Королёва.
   По проекту Н. А. Малевича создан первый в СССР шагающий экскаватор ЭШ-2 с ковшом ёмкостью 3,4 м³.
   Создан первый отечественный серийный вертолёт Ми-1 конструкции М. Л. Миля.
   На Охтинской верфи построен первый в русском флоте военный корабль с гребным винтом – 48-пушечный «Архимед».
//-- 1949 --//
   Запущен первый в СССР опытный тяжеловодный реактор на естественном уране.
   Создана первая электронная АВМ для решения обыкновенных дифференциальных уравнений (разработана под руководством Л. И. Гутенмахера).
   Для исследования верхних слоёв атмосферы осуществлён пуск первой отечественной геофизической ракеты Р-1 А.
   Взорвана первая отечественная атомная бомба. Начат серийный выпуск первого массового отечественного телевизора КВН-49.
   Построен первый в мире автоматический завод по производству поршней для двигателей внутреннего сгорания.
//-- 1950 --//
   Создана первая отечественная самонаводящаяся акустическая торпеда САЭТ-50. Конструктор Н. Н. Шамарин.
   Под руководством С. А. Лебедева создана первая в СССР цифровая электронная вычислительная машина для научных расчётов – МЭСМ.
//-- 1951 --//
   Выпущены первые карьерные самосвалы МАЗ-525 (Минским автомобильным заводом) грузоподъёмностью 25 т.
   Организован Московский физико-технический институт (МФТИ). Осуществлён пуск первой отечественной зенитной управляемой ракеты системы С-25.
//-- 1952 --//
   Создан первый отечественный всепогодный самолёт-перехватчик Як-25. Авиаконструктор А. С Яковлев.
   Создана первая отечественная реактивная «летающая лодка» Р-1. Авиаконструктор Г. М. Бериев.
   Построен крупнейший в мире двухвинтовой транспортный вертолёт Як-24 («летающий вагон»). Авиаконструктор А. С. Яковлев.
//-- 1953 --//
   Взорвана первая отечественная водородная бомба. В Киеве завершено строительство крупнейшего в Европе цельносварного моста через Днепр.
   Для прокатки стальных слитков на Уральском заводе тяжёлого машиностроения построен первый в СССР типовой автоматизированный блюминг «1150».
   Создан шагающий экскаватор с ковшом ёмкостью 20 м3 и стрелой длиной 65 м на Уральском заводе тяжёлого машиностроения.
   Создана первая отечественная серийная ЭВМ «Стрела».
   Под руководством С. А. Лебедева создана большая универсальная цифровая электронная вычислительная машина БЭСМ с быстродействием 10 000 операций в секунду.
//-- 1954 --//
   Введена в строй первая в мире атомная электростанция в г. Обнинске; создана под руководством И. В. Курчатова и Д. И. Блохинцева.
   Н. Г. Басов и А. М. Прохоров создали первый в мире квантовый генератор (мазер), положив начало квантовой электронике.
   На ленинградском заводе «Электроаппарат» создан первый отечественный трансформатор на напряжение 400 кВ.
   На ленинградском заводе «Электросила» изготовлен крупнейший в мире гидрогенератор мощностью 123,5 МВт.
   Ж. И. Алфёровым и В. М. Тучкевичем созданы первые отечественные силовые полупроводниковые германиевые приборы.
   Телевизионным центром в Москве проведены первые экспериментальные передачи цветного телевидения с последовательной передачей цветоделённых изображений.
//-- 1955 --//
   Начато строительство космодрома «Байконур» (Казахстан).
   На горьковском заводе «Красное Сормово» создана первая в стране промышленная установка для непрерывной разливки стали.
   Создан первый отечественный пассажирский реактивный самолёт Ту-104. Авиаконструктор А. Н. Туполев.
   Впервые в мире осуществлён пуск с подводной лодки баллистической ракеты Р-11ФМ. Осуществлён первый подводный взрыв ядерного заряда торпеды в районе Новой Земли.
//-- 1956 --//
   В Пулковской обсерватории построен первый отечественный большой радиотелескоп системы С. Э. Хайкина, Н. Л. Кайдановского.
   В Новосибирске построен крупнейший в России мост через р. Обь общей протяжённостью 2,5 км.
//-- 1957 --//
   С полигона «Байконур» осуществлён пуск первой отечественной межконтинентальной баллистической ракеты Р-7. Генеральный конструктор С. П. Королёв.
   Выведен на орбиту первый искусственный спутник Земли – «Спутник». Выведен на орбиту второй искусственный спутник Земли – «Спутник-2» с собакой Лайкой.
   На заводе «Красное Сормово» создан первый пассажирский теплоход на подводных крыльях – «Ракета». Конструктор Р. Е. Алексеев.
   Создан самый мощный в Европе автомобиль-самосвал МАЗ-530 (Минским автомобильным заводом) грузоподъёмностью 40 т.
   На Ленинградском металлическом заводе создана первая отечественная конденсационная турбина мощностью 200 МВт.
   Спущен на воду первый в мире атомный ледокол «Ленин».
   Создан экспериментальный реактивный летательный аппарат вертикального взлёта – «Турболёт». Конструктор А. Н. Рафаэлянц.
   Запущен крупнейший в мире синхрофазотрон на энергию 10 ГэВ (г. Дубна).
//-- 1958 --//
   Построен дизель-электроход «Ленин» – крупнейшее пассажирское судно отечественного речного флота.
   Введён в действие радиотелескоп с параболической антенной (диаметр 22 м) – один из наиболее точных радиотелескопов в мире.
//-- 1959 --//
   Осуществлён запуск первой в мире автоматической межпланетной станции «Луна-1», которая стала первой искусственной планетой Солнечной системы.
   Осуществлён запуск автоматической межпланетной станции «Луна-2».
   Автоматической межпланетной станцией «Луна-3» сфотографирована обратная (невидимая с Земли) сторона Луны.
   Спущена на воду отечественная атомная торпедная подводная лодка «Ленинский комсомол» (в 1962 г. она впервые в подводном плавании достигла Северного полюса).
   На Коломенском тепловозостроительном заводе построен первый отечественный газотурбовоз мощностью 2575 кВт.
   Создан первый отечественный винтокрыл Ка-22. Авиаконструктор Н. И. Камов.
   Создана первая отечественная крылатая ракета конструкции В. Н. Челомея, стартующая с подводной лодки.
//-- 1960 --//
   Осуществлён запуск искусственного спутника Земли «Корабль-спутник-2» с собаками Белкой и Стрелкой на борту; полёт завершился успешным возвращением на Землю.
   Создан первый отечественный аппарат «искусственное сердце – лёгкое» под руководством Н. М. Амосова.
   В соответствии с программой подготовки полёта человека в космос осуществлён запуск космического корабля-спутника типа «Восток» без экипажа.
   В Бюраканской астрофизической обсерватории создан один из самых эффективных астрономических инструментов в мире – метровый телескоп системы Шмидта (АЗТ-10) с уникальным набором метровых призм.
   Пущен первый отечественный реактор на быстрых нейтронах.
   Создан крупнейший в СССР зеркальный телескоп с зеркалом диаметром 2,6 м; установлен в Крымской астрофизической обсерватории.
//-- 1961 --//
   12 апреля. Осуществлён первый полёт человека в космическое пространство; Ю. А. Гагарин на космическом корабле «Восток» стартовал с космодрома «Байконур», за 1 ч 48 мин облетел земной шар и приземлился в Саратовской области.
   Осуществлён запуск автоматической межпланетной станции «Венера-1» с промежуточной орбиты в сторону планеты Венера.
   Построены первые в мире морские пассажирские суда на подводных крыльях на Потийском судоремонтном-судостроительном заводе им. Г. К. Орджоникидзе (Грузия).
   Освоен принципиально новый метод сварки – плазменная сварка; разработан под руководством Б. Е. Патона.
   Взорвана самая мощная отечественная водородная бомба на Новой Земле. Создан первый отечественный синхротрон с жёсткой фокусировкой.
   Создан электронный анализатор случайных процессов (ЭАСП-2) – первое в СССР вычислительное устройство с электронно-оптическим вводом информации.
//-- 1962 --//
   Пущена первая в мире линия электропередачи постоянного тока с напряжением 800 кВ (Волжская ГЭС-Донбасс).
   Введён в эксплуатацию первый в стране полностью автоматизированный Зай-Каратский нефтяной промысел (Татарстан).
   Осуществлён запуск первого искусственного спутника Земли серии «Космос».
   Построены первое пассажирское судно на воздушной подушке «Нева» на 38 пассажиров и амфибийный пятиместный катер «Радуга».
   Создана первая отечественная реактивная система залпового огня РС30 «Град»; конструктор Г. А. Денежкин.
   Построен крупнейший в мире речной танкер «Великий» грузоподъёмностью 5000 т.
//-- 1963 --//
   Создан первый отечественный самолёт вертикального взлёта и посадки Як-36. Авиаконструктор А. С. Яковлев.
   Между портами Баку и Красноводск открыта крупнейшая в стране паромная переправа через Каспийское море.
   Осуществлён запуск первого отечественного маневрирующего автоматического искусственного спутника Земли серии «Полёт» – прототип перехватчиков искусственных спутников.
//-- 1964 --//
   Выведен на орбиту первый многоместный космический корабль «Восход-1» с космонавтами В. М. Комаровым, К. П. Феоктистовым и Б. Б. Егоровым.
   Пущена первая в мире ядерная установка «Ромашка» для непосредственного превращения ядерной энергии в электрическую.
   На Ленинградской ГЭС-1 пущена первая в СССР парогазотурбинная установка мощностью 16 МВт.
   Завершена прокладка трансъевропейского нефтепровода «Дружба» протяжённостью более 55 000 км.
   Впервые в мире выведены на орбиту одной ракетой-носителем два искусственных спутника Земли «Электрон».
//-- 1965 --//
   18 марта. Во время полёта на космическом корабле «Восход-2» состоялся первый выход космонавта А. А. Леонова в открытый космос; А. А. Леонов провёл вне шлюзовой камеры 12 мин 9 с.
   Осуществлён запуск космического аппарата «Венера-3»; 1 марта 1966 г. он впервые в мире достиг поверхности Венеры.
   Осуществлён запуск ракеты-носителя нового поколения «Протон» с тяжёлым исследовательским искусственным спутником Земли «Протон-1»; разработаны под руководством В. Н. Челомея.
   Осуществлён запуск первого отечественного автоматического спутника связи «Молния-1».
   Создан первый отечественный широкофюзеляжный транспортный самолёт Ан-22 «Антей». Авиаконструктор О. К. Антонов.
   Создана первая отечественная система спутниковой связи «Орбита».
//-- 1966 --//
   Впервые в истории выполнена мягкая посадка космического аппарата «Луна-9» на поверхность Луны; впервые на Землю передана фотопанорама лунной поверхности.
   Запущен первый в мире искусственный спутник Луны – «Луна-10». Осуществлён беспилотный пуск первого отечественного маневрирующего космического корабля «Союз».
   Построен первый отечественный самолёт с изменяемой в полёте стреловидностью крыла Су-22И. Авиаконструктор П. О. Сухой.
   Введена в строй первая в стране геотермальная электростанция проектной мощностью 5 МВт в долине р. Паужетка на Камчатке.
   Создан экспериментальный образец гиротрона – мощного генератора электромагнитного излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн для электронно-циклотронного нагрева плазмы в установках управляемого термоядерного синтеза («Токамак Т-10»).
   Создан первый в СССР лазерный радар для дистанционного зондирования макро – и микронеодно-родностей атмосферы и воды.
//-- 1967 --//
   Создан вертолёт-гигант В-12 в опытно-конструкторском бюро им. М. Л. Миля.
   Осуществлён впервые в истории космонавтики плавный спуск космического аппарата в атмосфере другой планеты (спускаемый модуль космического аппарата «Венера-4»); проведено непосредственное определение химического состава атмосферы Венеры.
   Впервые выполнена автоматическая стыковка в космосе двух искусственных спутников Земли – «Космос-186» и «Космос-188».
   Построено первое научно-исследовательское судно Службы космических исследований АН СССР «Космонавт Владимир Комаров».
   Создана крупнейшая в мире агломерационная машина на Западно-Сибирском металлургическом заводе.
   В Москве по проекту Н. В. Никитина построено самое высокое в Европе (540 м) свободностоящее сооружение – Останкинская телебашня.
   На Новокраматорском машиностроительном заводе создан первый в мире мощный роторный экскаватор производительностью 1600 м³/ч на шагающе-рельсовом ходу.
//-- 1968 --//
   На Кольском полуострове пущена первая в СССР приливная гидроэлектростанция мощностью 800 кВт.
   Создан первый отечественный сверхзвуковой пассажирский самолёт Ту-144. Главный конструктор А. А. Туполев.
   Создан экспериментальный электрогенератор мощностью 3 МВт с системой испарительного фреонового охлаждения ротора и статора.
   Создан газотурбинный автопоезд БелАЗ-549В грузоподъёмностью 120 т, с двигателем мощностью 1200 л.с. (880 кВт).
   Создана полупроводниковая универсальная ЭВМ БЭСМ-6 с быстродействием 1 млн. операций в секунду (руководитель С. А. Лебедев).
   Осуществлён впервые облёт Луны и возвращение на Землю со второй космической скоростью космического аппарата «Зонд-5».
   Осуществлён впервые в мировой практике перехват искусственным спутником Земли «Космос-252» космического аппарата-мишени «Космос-248».
   Осуществлён запуск искусственного спутника Земли «Интеркосмос-1».
   Создан первый отечественный переносной зенитный ракетный комплекс «Стрела» с самонаводящейся ракетой конструкции С. П. Непобедимого.
   Создан первый отечественный ракетный противолодочный комплекс РПК-1 «Вихрь» конструкции Н. П. Мазурова.
//-- 1969 --//
   Осуществлён совместный полёт на околоземных орбитах пилотируемых космических кораблей «Союз-4» и «Союз-5». 16 января впервые выполнена стыковка кораблей, во время которой космонавты Е. В. Хрунов и А. С. Елисеев перешли через открытый космос из одного корабля в другой.
   Вступила в строй первая отечественная плавучая электростанция «Северное сияние» мощностью 20 тыс. кВт, построенная на Тюменском судостроительном заводе.
   Построена первая в мире титановая атомная подводная лодка с крылатыми ракетами; скорость хода под водой около 45 узлов (83,3 км/ч).
   Построен первый отечественный боевой корабль на воздушной подушке – десантный корабль «Зубр».
//-- 1970 --//
   Осуществлён запуск на Луну автоматической межпланетной станции «Луна-16»; возвращаемый аппарат станции доставил на Землю образцы лунного грунта.
   Осуществлён запуск автоматической межпланетной станции «Луна-17», доставившей на поверхность Луны самоходный аппарат «Луноход-1» с научной аппаратурой.
   Впервые в мире осуществлена мягкая посадка спускаемого аппарата автоматической межпланетной станции «Венера-7» на поверхность Венеры.
   Введён в эксплуатацию первый в мире термоэмиссионный реактор-преобразователь «Топаз-1».
   Построен самый крупный в стране турбогенератор мощностью 1000 МВт на харьковском заводе «Электротяжмаш».
   Созданы первые в мире высокоэффективные солнечные батареи на гетероструктурах. Начат выпуск автомобилей Волжского автомобильного завода ВАЗ-2101 «Жигули».
//-- 1971 --//
   Выведена на околоземную орбиту первая в мире орбитальная станция «Салют».
   Пущена первая в мире опытно-промышленная установка с МГД-генератором мощностью 20 МВт в Институте высоких температур АН СССР.
   Введён в эксплуатацию первый в стране одновальный турбоагрегат мощностью 800 МВт, установленный на Славянской ГРЭС.
   Создан первый отечественный промышленный робот «Универсал-50 М».
   Осуществлён запуск автоматической межпланетной станции «Марс-2»; спускаемый аппарат станции впервые достиг поверхности Марса, а орбитальный отсек стал искусственным спутником планеты.
   Осуществлён запуск автоматической межпланетной станции «Марс-3», совершившей впервые мягкую посадку на поверхность Марса.
//-- 1972 --//
   Спущена на воду крупнейшая в мире рыбопромысловая плавучая база «Восток» водоизмещением 43 000 т, построенная на Адмиралтейском заводе в Ленинграде.
   Спущен на воду крупнейший в стране плавучий док «Балтика» для ремонта морских судов, построенный на Ленинградском судостроительном заводе.
   Введена в эксплуатацию самая крупная в стране опытно-промышленная парогазотурбинная установка ПГУ-200-130 мощностью 200 МВт на Невинномысской ГРЭС.
   Осуществлён запуск первого отечественного космического аппарата системы предупреждения о ракетном нападении («Космос-520»).
   Открыта первая очередь отечественного скоростного трамвая в Волгограде.
//-- 1973 --//
   На Ленинградской АЭС пущен первый уран-графитовый реактор единичной мощностью 1000 МВт (РБМК-1000).
   Вступила в строй первая в мире опытно-промышленная атомная электростанция с ядерным реактором на быстрых нейтронах (БН-350) двойного назначения – выработка электроэнергии и опреснение морской воды (г. Шевченко, Казахстан).
   Разработан способ электрошлакового литья; разработчик – коллектив учёных во главе с Б. Е. Патоном и Б. И. Медоваром.
   Создан первый отечественный релятивистский высокочастотный генератор электромагнитных волн длиной ок. 3 см – лампа обратной волны (ЛОВ); кпд более 10 %, мощность несколько сотен мегаватт.
   Открыта смешанная морская – железнодорожная паромная переправа между портами Ванино и Холмск, обеспечившая бесперевалочное железнодорожное сообщение между материком и островом Сахалин.
//-- 1974 --//
   Спущен на воду атомный ледокол «Арктика», который 17 августа 1977 г. впервые в мировой практике надводного плавания достиг Северного полюса.
   Для магистрали Москва – Ленинград построен первый отечественный скоростной электропоезд ЭР-200 с конструктивной скоростью 200 км/ч.
   Впервые на геостационарную орбиту выведен отечественный связной искусственный спутник Земли «Молния-1 С».
   Разработана комплексная автоматизированная система проектирования – в частности, сложных вычислительных комплексов.
   Создан первый в мире малогабаритный ВЧ-ускоритель дейтронов с энергией 3 МэВ.
   Построено крупнейшее отечественное морское транспортное судно – танкер «Крым» водоизмещением 182 тыс. т.
//-- 1975 --//
   Осуществлён совместный советско-американский экспериментальный полёт космических кораблей «Союз» – «Аполлон» (космонавты А. А. Леонов, В. Н. Кубасов и астронавты США Т. Стаффорд, Д. Слейтон, В. Бранд).
   На Ленинградском металлическом заводе для Костромской ГРЭС создан первый отечественный одновальный турбогенератор мощностью 1200 МВт.
   Построен первый отечественный глубоководный обитаемый аппарат «Аргус».
   Осуществлён запуск автоматической межпланетной станции «Венера-9», ставшей первым искусственным спутником Венеры.
   Создана первая в СССР микро-ЭВМ на больших интегральных схемах в Институте кибернетики АН УССР и Ленинградском научно-производственном объединении «Светлана».
   Построен первый отечественный авианосец «Киев», на котором базировались самолёты вертикального взлёта и посадки Як-38 и вертолёты Ка-25; водоизмещение 30 530 т, скорость хода 31 узел (57,4 км/ч), дальность плавания 8000 миль.
   Построено первое отечественное судно с горизонтальной грузообработкой, с носовой аппарелью – «Иван Скуридин», водоизмещение 4500 т.
   Построено первое отечественное морское скеговое судно на воздушной подушке «Чайка-1» на 80 пассажиров, скорость 40узлов (74 км/ч).
   Создан самый мощный в стране шагающий экскаватор с ковшом ёмкостью 100 м3 и стрелой длиной 100 м; установлен на Назаровском угольном разрезе.
//-- 1976 --//
   Изготовлен уникальный комбинированный продольно-фрезерный станок для 12 видов обработки деталей массой до 200 т на Ульяновском заводе тяжёлых станков.
   Создан первый отечественный пассажирский широкофюзеляжный самолёт Ил-86 – российский аэробус.
   Построена первая в стране атомная теплоэлектроцентраль мощностью 48 МВт в условиях вечной мерзлоты (г. Билибино, Чукотский автономный округ).
//-- 1977 --//
   Создана противолодочная быстроходная (194 узла, или 359,4 км/ч) подводная ракета ВА-111 «Шквал» для подводных лодок. Конструктор Е. Д. Раков.
//-- 1978 --//
   Создан самый крупный в мире вертолёт Ми-26 с максимальной грузоподъёмностью 20 т.
   Завершено формирование Единой энергетической системы Советского Союза – крупнейшего в мире энергообъединения.
   Осуществлён запуск первого в мире автоматического грузового космического корабля «Прогресс». Создан лазер на парах меди «Милан-10», не имеющий аналогов в мире.
   Введён в эксплуатацию первый гидроагрегат Саяно-Шушенской ГЭС на р. Енисей (Красноярский край); проектная мощность ГЭС – 6400 МВт.
   Разработана первая отечественная интегрированная инструментальная система программирования ИСП-2 для реализации проблемно-ориентированных языков программирования.
//-- 1979 --//
   Пущена первая в мире термоядерная установка со сверхпроводящими электромагнитами – «Тока-мак-7» в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова (с 1992 г. – Российский научный центр «Курчатовский институт»).
   Создан крупнейший в Европе паровой котёл для энергоблока мощностью 1200 МВт; изготовитель – Таганрогский завод «Красный котельщик».
   Построен многопроцессорный вычислительный комплекс «Эльбрус-Х-1» с быстродействием до 15 млн. операций в секунду, ориентированный на языки высокого уровня.
//-- 1980 --//
   Пущен самый крупный в стране энергоблок мощностью 1200 МВт на Костромской ГРЭС.
   Созданы промышленные образцы голограммных запоминающих устройств Институтом автоматики и электрометрии в сотрудничестве с предприятиями Новосибирска.
   Создана первая отечественная плавучая полупогружная буровая установка «Шельф-1» для бурения разведочных нефтяных и газовых скважин глубиной до 6000 м при глубинах моря 100–200 м.
   Построена самая бесшумная в мире дизель-электрическая подводная лодка «Чёрная дыра».
//-- 1981 --//
   Введена в эксплуатацию самая крупная в мире Ленинградская АЭС мощностью 4000 МВт.
   Институтом прикладной математики им. М. В. Келдыша АН СССР и ВНИИ кабельной промышленности создан первый отечественный компьютерный томограф, предназначенный для медицинской диагностики.
   Построена самая большая в мире атомная подводная лодка (подводный крейсер) ТК-208 «Акула»; вооружение 20 межконтинентальных баллистических ракет РСМ-52, скорость хода над водой 12 узлов (22,2 км/ч), под водой – 25 узлов (46,3 км/ч).
//-- 1982 --//
   Выведен на околоземную орбиту первый искусственный спутник-спасатель «Космос 1383» международной системы «Коспас-Сарсат».
   Создан один из самых больших в мире транспортных самолётов Ан-124 «Руслан». Авиаконструктор О. К. Антонов.
   Создан боевой вертолёт Ка-50 «Чёрная акула».
   Разработан метод выращивания из газовой фазы особо чистых полупроводниковых монокристаллов карбида кремния кубической модификации в Институте металлургии им. А. А. Байкова АН СССР.
//-- 1983 --//
   Завершено бурение Кольской сверхглубокой скважины; впервые в мире достигнута отметка 12 000 м.
   Создана первая в СССР система ввода и вывода информации голосом на основе серийно выпускаемой микропроцессорной техники с объединёнными функциями распознавания и синтеза речи.
   Создана не имеющая аналогов в мире радиолокационная система бокового обзора для искусственных спутников Земли с обработкой информации на борту.
   Разработан новый лазерный метод определения миллионных, а в некоторых случаях и миллиардных частей примесей молекул в воздухе.
//-- 1984 --//
   Осуществлён запуск автоматических межпланетных станций «Вега-1» и «Вега-2» для исследования ядра кометы Галлея и планеты Венера.
   Завершено строительство Байкало-Амурской железнодорожной магистрали протяжённостью 3145 км; движение открыто 27 октября 1984 г.
   Построена глубоководная титановая подводная лодка К-278, впервые в мире достигшая рабочей глубины погружения 1000 м.
//-- 1985 --//
   На Горьковском автозаводе начат серийный выпуск плавающих снегоболотоходов для труднодоступных районов – гусеничных транспортёров-тягачей ГАЗ-3403.
   Сдана в эксплуатацию первая в мире линия электропередачи переменного тока напряжением 1150 кВ Экибастуз – Кокчетав.
   Создан первый в мире радиотелескоп с диаметром главного полусферического зеркала 54 м, работающий в комбинации с оптическим телескопом диаметром 2,6 м с фокусным расстоянием 10 м (Научно-исследовательский институт радиофизических измерений, Армения).
   Создан многопроцессорный вычислительный комплекс «Эльбрус-2» с максимальной производительностью 125 млн. операций в секунду.
//-- 1986 --//
   Создан первый в мире опытно-промышленный электрогенератор со сверхпроводящей обмоткой. Введена в строй первая очередь опытно-промышленной солнечной электростанции в Крыму. Выведен на орбиту базовый блок пилотируемой орбитальной станции «Мир».
   Космонавтами Л. Д. Кизимом и В. А. Соловьёвым выполнен впервые в мире межорбитальный перелёт со станции «Мир» на станцию «Салют-7» и обратно.
   Создан опытный образец самого мощного в стране грузового тепловоза 2ТЭ 136 (8,8 МВт).
   Впервые в СССР создана лазерная установка для микрохирургии глаза; проведены первые клинические операции.
//-- 1987 --//
   Начато производство экономичных ветроэнергетических агрегатов мощностью 16 кВт в Научно-производственном объединении «Ветроэн».
   Создан крупнейший в мире прибор для исследования спектров мощных галактических источников излучения – «Пульсар Х-1»; входит в комплекс научно-исследовательской орбитальной обсерватории «Рентген» Института космических исследований АН СССР.
   Состоялся запуск мощной универсальной ракеты-носителя «Энергия», способной выводить на орбиту более 100 т полезного груза.
//-- 1988 --//
   Осуществлён запуск ракетно-космической системы «Энергия-Буран»; полёт орбитального корабля «Буран» в беспилотном режиме и автоматическая посадка на аэродром.
   Создан самый крупный в мире транспортный самолёт Ан-225 «Мрия» в конструкторском бюро им. О. К. Антонова (Украина).
//-- 1989 --//
   Создана векторно-конвейерная супер-ЭВМ «Электроника ССБИС» производительностью 250 млн. операций в секунду с элементной базой на первых в стране больших интегральных схемах на матричных кристаллах.
//-- 1990 --//
   Построен авианосец «Адмирал Флота Советского Союза Кузнецов», на котором базируются 52 самолёта Су-27 К, МИГ-29 К горизонтального взлёта и посадки и вертолёты Ка-27; водоизмещение 43 000 т, скорость хода 29 узлов (53,7 км/ч), дальность плавания 8000 миль.
//-- 1991 --//
   Создана первая в стране система сотовой подвижной связи (ССПС) компанией «Московская сотовая связь».
//-- 1993 –1996 --//
   Созданы три крупнейшие волоконно-оптические линии: Россия – Дания; ИТУР связывает Россию с Украиной, Турцией и Италией; Хабаровск – Находка с выходом в Южную Корею и Японию. В 1996 г. последний участок этой системы – цифровая радиорелейная линия Москва – Хабаровск – замкнул цифровое телекоммуникационное кольцо вокруг земного шара.
//-- 1997 --//
   Создан истребитель С-37 «Беркут» с крылом обратной стреловидности.
//-- 1998 --//
   Осуществлён запуск с подводной лодки из подводного положения ракеты-носителя «Штиль-1»; на орбиту выведены 2 искусственных спутника Земли.
   Выведен на орбиту первый российский модуль международной космической станции (МКС) – функционально-грузовой блок «Заря».
   Введён в строй тяжёлый ракетный крейсер «Пётр Великий» – самый мощный по вооружению военный корабль в Российском флоте.
//-- 2000 --//
   Выведен на орбиту второй российский модуль МКС – служебный модуль «Звезда».
//-- 2001 --//
   Выведен на орбиту российский стыковочный модуль «Пирс» для МКС.
//-- 2002 --//
   Созданы новые типы электрических генераторов (мощностью 1–3 МВ.А) и двигателей (мощностью до 100 кВт) на основе высокотемпературных сверхпроводниковых материалов.
//-- 2003 --//
   Введён в эксплуатацию многоцелевой реактивный самолёт-амфибия Бе-200, предназначенный для проведения спасательных операций на море и тушения пожаров.
//-- 2004-2006 --//
   Проведение на борту МКС научно-прикладных исследований и экспериментов. Работа международных экипажей по отладке оборудования и систем станции.

Современная иллюстрированная энциклопедия Техника