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

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)

2)

3)

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»