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

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.