Текст книги "Энциклопедия «Техника» (с иллюстрациями)"

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).