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

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.