Юный техник, 2004 № 07 - Журнал «Юный техник»

В общем, выбрав ряд перспективных материалов, исследователи сейчас занимаются разработкой конкретных устройств на их основе. Пока впереди всех японские исследователи. В Стране восходящего солнца уже можно купить аквариум с рыбками-роботами, которые плавают в воде как живые. В них нет ни одной механической детали — изгибающиеся тела рыбок изготовлены из электроактивного полимера.

Похожий привод японские инженеры пытаются использовать в «штанах-самоходах» — частичном экзоскелетоне, который должен помочь двигаться инвалидам и людям, проходящим курс реабилитации после сложных переломов.

Зато инженеры из «Саркоса» разработали сенсоры и приводы, позволяющие людям с ампутированными конечностями управлять механическими руками благодаря незначительным движениям кожи или мышц. А инженеры из Калифорнийского университета в Беркли тем временем сконструировали очередной вариант экзоскелетона, который помогает пешеходу переносить груз до 100 кг по пересеченной местности.

Создаются из электроактивных полимеров и композитов также изменяющиеся поверхности для самолетных крыльев, насосы и источники электропитания нового типа.

В общем, дела подвигаются столь быстрыми темпами, что Бар-Коэн забеспокоился. «Я полагал, что мои деньги останутся нетронутыми лет двадцать, однако, похоже, премию придется выплачивать уже в текущем десятилетии», — улыбается он.

И. ЗВЕРЕВ

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ

Под водой на… поезде

Еще в XIX веке появились первые проекты прокладки подводных тоннелей из одной части света в другую. Некоторые из них осуществлены, другие же пока так и остаются на бумаге. Почему?

Вообще-то говоря, подобные проекты, как правило, относятся к долгострою. Тот же тоннель под Ла-Маншем хотели было построить еще в конце XVIII века. Но когда во Франции пришел к власти император Наполеон, правители Великобритании предположили, что по тоннелю его войска смогут попасть в Англию. И все работы по возведению тоннеля были прекращены.

Несколько раз откладывали начало строительства и в наши дни. Уже готовое технико-технологическое обоснование проекта тоннеля под Ла-Маншем пролежало под сукном около трех десятилетий, пока в 1984 году лидеры Великобритании и Франции за завтраком фактически в течение пяти минут не решили: пора строить.

Строительство было начато в 1987 году и благополучно завершено в 1994-м, невзирая на разговоры, что тоннель себя никогда не окупит. И действительно, транспортная нагрузка недостаточна, чтобы тоннель экономически себя оправдывал. Но главное здесь — высокая политика: Великобритания теперь по существу перестала быть островным государством. Не оправдал себя экономически и тоннель длиной почти в 5 км, который Япония проложила по дну Токийского залива еще в 70-е годы прошлого века.

Тоннель должен соединить Азию с Америкой.

Схема устройства подводного туннеля для обычных поездов (слева) и пневмотранспорта (справа).

Цифрами обозначены: 1 — вагон; 2 — стабилизатор: 3 — якорь постоянный; 4 — канат; 5 — лебедка; 6 — балласт; 7 — служебный батискаф; 8 — аварийно-переходная камера; 9 — монтажный батискаф; 10 — трос сбросного якоря; 11 — балластная система; 12 — сбросной якорь; 13 — пневмовагон; 14 — выходной люк.

Тем не менее, в 80-е годы родился проект «туннельного варианта» переправы через Гибралтарский пролив, о котором пойдет речь дальше. А в России начиная еще с 30-х годов ведутся разговоры о строительстве тоннеля под Татарским проливом. Его даже начали было строить в сталинские времена, но после 1953 года строительство остановили, так как затраты показались неоправданно большими.

Недавно в очередной раз был рассмотрен проект прокладки железнодорожной трассы между Европой и Америкой по дну океана в металлической трубе диаметром 8 м на глубине около 5 км. «В случае реализации этого проекта появится возможность путешествия на поезде из Лондона через Берлин, Москву, Омск, Якутск, Анадырь, Ном прямо в Нью-Йорк, — утверждают сторонники строительства. — По своему значению эта трасса вполне сравнима с Великим шелковым путем».

Однако у проекта есть и противники. Они припоминают, что первый проект трансконтинентального тоннеля родился больше века назад. Он был предложен русскому правительству неким американским синдикатом еще в 1902 году. Уже тогда технически стройка была вполне осуществима. Проект дважды рассматривался министрами царского правительства, однако так и не был принят. Сомнения вызывало то, что для осуществления плана требовались гигантские затраты, а выгоды от подобного предприятия были весьма туманны.

Затем грянули Русско-японская война и революция 1905 года, и России стало не до этой масштабной стройки. А при советской власти сама идея проложить железнодорожный путь на территорию потенциального противника казалась абсурдной. Лишь в последние годы исследователи вновь вернулись к старой идее. С российской стороны этим занимается Центр интегрированных регионально-транспортных проектов при Российской академии наук, который возглавляет член-корреспондент Российской инженерной академии Виктор Разбегин.

«К настоящему времени выполнен большой объем работ по технологическому обоснованию проекта, — говорит он. — Мы провели ряд экспедиций в район предполагаемого строительства, результаты исследований обсуждались на различных конференциях…»

Схема прокладки подводного туннеля:

1 — буксирный батискаф; 2 — якорь постоянный; 3 — стяжной трос; 4 — торцевая заглушка; 5 — компенсатор; 6 — батискаф; 7 — стабилизатор; 8 — передвижная якорная лебедка; 9 — сбросные якоря.

И в США сейчас вновь заинтересовались идеей. Американцы хотят иметь надежный транспортный коридор для перевозки грузов в Азию и Европу. Самая большая сложность проекта — строительство тоннеля между Азией и Америкой. В самом узком месте ширина Берингова пролива — около 90 км. Длина тоннеля, по разным оценкам, может составить 100–110 км. Существенно облегчает строительство то, что посреди пролива расположены два острова: Ратманова и Крузенштерна. Кроме того, геологические условия Берингова пролива весьма благоприятны — грунты под ним вполне надежны.

Однако реализация проекта осложняется несколькими обстоятельствами. Прежде всего, ни с российской, ни с американской стороны к месту предполагаемой прокладки тоннеля нет автомобильных и железнодорожных подъездов. На американской территории ближайшая автотрасса находится в 1200 км, у города Фэрбанкс, на российской — в 1600 км, у Магадана. Что же касается железнодорожных путей, то с американской стороны рельсы проложены в 2000 км от пролива, до города Принс-Джордж канадской провинции Британская Колумбия. С российской стороны ближайшей железной дорогой является БАМ. Так что прежде, чем начинать сооружение тоннеля, нужно проложить к нему транспортные пути, чтобы была возможность подвозить грузы для строительства.

В США уже принято решение о строительстве железной дороги на Аляске. В России же строительство ответвления от Байкало-Амурской магистрали пока только планируется, и то лишь до Якутска. На большее нет денег. Тем не менее, российской стороной сегодня рассматриваются два варианта прокладки дороги к Берингову проливу. Первый — это возрождение знаменитой дороги Салехард — Игарка как составной части Приполярной магистрали от Воркуты до Анадыря. Эта магистраль длиной от 6500 до 7500 км могла бы пройти через Надым, Дудинку, Норильск, Тикси, Билибино, Эгвекинот, обеспечив круглогодичный доступ к месторождениям Ямала, Таймыра, Якутии, Чукотки.

Но у данного варианта есть один существенный недостаток. Поскольку он имеет лишь внутрироссийское значение, то под его осуществление будет сложно найти иностранных инвесторов. А вот второй вариант строительства железнодорожной ветки — от Якутска через Магаданскую область на Аляску — может заинтересовать и другие государства, прежде всего азиатские.

Впрочем, в любом случае масштабы и затраты и всего строительства железной дороги, и непосредственно на тоннель впечатляют. Только по времени на воплощение проекта может уйти лет 15–20, а по деньгам — порядка 100 млрд. долларов. Когда же проект себя окупит, и вообще неизвестно. Во всяком случае, не сегодня и не завтра.

Впрочем, если российско-американский проект все же осуществится, он откроет путь к освоению огромной области нашей страны, богатой залежами полезных ископаемых. В их покупке могут быть заинтересованы и Китай, и Япония, и США…