Юный техник, 2004 № 11 - Журнал «Юный техник»

Правда, громоздкость лабораторной установки, большое энергопотребление лишали возможности хоть как-то использовать модель Бабата на практике. Но начало работам по укрощению шаровой молнии было положено.

Уже после окончания войны, в 1965 году, академик П.Л. Капица подсчитал, что собственных запасов энергии в шаровой молнии должно хватить на ее существование в течение… сотых долей секунды. Шаровая же молния в природе существует иногда несколько минут, причем довольно часто кончает свое существование взрывом значительной силы. Откуда берется на это энергия?

«Если в природе не существует источников энергии, еще нам неизвестных, — писал по этому поводу Капица, — то на основании закона сохранения энергии приходится принять, что во время свечения к шаровой молнии непрерывно подводится энергия, и мы вынуждены искать этот источник вне объема шаровой молнии».

И он нашел такой источник. Академик Капица теоретически показал, что шаровая молния, наблюдаемая в природе, представляет собой высокотемпературную плазму, существующую довольно длительное время в результате резонансного поглощения или интенсивного поступления энергии в виде радиоволнового излучения.

Он высказал мысль, что искусственная шаровая молния может быть создана с помощью мощного потока радиоволн, сфокусированного в небольшой области пространства. Естественная шаровая молния представляет собой шар диаметром около 20 см, что соответствует длине волны около 70 см.

А лет двадцать тому назад в одной из лабораторий НИИ механики МГУ под руководством Л.М. Хазена была создана еще одна теория огненного шара, которая органично соединила в себе достоинства предыдущих. Исследования показали, что в грозовую погоду природа не только мечет молнии, в это время в атмосфере проносятся невидимые энергетические волны. В грозу под действием разности потенциалов в атмосфере начинается направленный дрейф электронов, их перетекание из облака в землю. При этом электроны то и дело сталкиваются с атомами воздуха. Причем данные столкновения происходят, казалось бы, вопреки здравому смыслу: чем выше скорость электронов, тем реже они сталкиваются с атомами. Это приводит к тому, что отдельные атомы, достигшие некой критической скорости, скатываются вниз, словно бы с горки.

Такой «эффект горки» перестраивает войско заряженных частиц. Они начинают скатываться не беспорядочной толпой, а шеренгами, подобно тому, как накатываются волны морского прибоя. Только «прибой» в данном случае обладает колоссальной скоростью — 1000 км/с! Энергии этих волн, как показали расчеты, вполне достаточно, чтобы, настигая плазменный шар, подпитывать его, поддерживать в нем электромагнитные колебания.

Таким образом, ученым была создана еще одна интересная теория одного из самых загадочных явлений природы. Насколько она верна? Ответить на этот вопрос может лишь эксперимент.

Почему до сих пор такой эксперимент не поставлен? Прежде всего на проведение эксперимента необходимо большое количество энергии. И если брать ее из электросети, то при нынешней дороговизне это обойдется в копеечку… Так что, наверное, имеет смысл прежде поискать энергетический источник для такого эксперимента в природе. Ведь существуют же природные шаровые молнии без всяких электростанций.

Еще одна причина, по которой не имеет смысла торопиться с экспериментом, заключается в опасности этих самых опытов. Судьба Рихмана еще не забыта, и никому бы не хотелось повторения истории с участием собственной персоны. На это же, кстати, указывал и Беляев. Профессор Губерман в повести понес заслуженное наказание. Вышедшая из-под его контроля шаровая молния погубила своего создателя.

И все-таки опыты по приручению шаровой молнии продолжаются. Вот что, к примеру, происходит в Петербургском институте ядерной физики РАН, где работают кандидат физико-математических наук А.И. Егоров и его ассистент Геннадий Шабанов.

«Антон Ильич, давайте стрельнем!» — такую несколько необычную фразу нередко можно услышать в отделе нейтронной физики. Егоров дает добро, и Геннадий Шабанов делает вид, что взмахивает волшебной палочкой. Раздается резкий хлопок, и в воздухе возникает оранжевый шар. Примерно через секунду он исчезает, как будто лопается мыльный пузырь…

— Для физика-экспериментатора шаровая молния — это прежде всего проявление крайне редкого состояния вещества — гидратированной плазмы, — пояснил Егоров. Физики практически ее не изучали. Она возникает в тех редких случаях, когда в водяной нар или вообще во влажный воздух попадают вместе положительные и отрицательные ионы.

Самый простой способ получить гидратированную плазму — пропустить через тонкий слой воды импульсный разряд. Поэтому главным элементом прибора является батарея мощных конденсаторов. Далее на дно обычной полиэтиленовой чашки диаметром 20 см наливается вода, в которую помещается кольцевой медный электрод, соединенный с положительным полюсом батареи. Отрицательный полюс соединяется с концом центрального электрода, выступающего над поверхностью воды. При замыкании электрической цепи вылетает плазменная струя, порождающая плазмоид.

В своих попытках петербургские ученые получают плазмоиды диаметром 12–18 сантиметров. В воздух они вырываются со скоростью примерно 0,6–0,8 метра в секунду.

С. СЛАВИН, научный обозреватель «ЮТ»

ПАТЕНТНОЕ БЮРО

В этом выпуске Патентного бюро мы обсудим новую конструкцию подводной лодки, способы снижения износа колес самолетных шасси и проблему снижения посадочной скорости многоразовых космических кораблей. Экспертный совет ПБ отметил Почетным дипломом журнала «Юный техник» нашего читателя Максимова из города Камень-на-Оби Алтайского края за интересные предложения и комплексный подход к решению проблем.

НАШ ЧИТАТЕЛЬ ПРЕДЛАГАЕТ…

Наш читатель Максимов из города Камень-на-Оби Алтайского края не указал, к сожалению, своего имени. Досадно, но его предложения не стали от этого менее интересны. Часть из них мы сегодня рассмотрим.

«Для подводной лодки главное — безопасная глубина погружения и ее живучесть, — пишет юный изобретатель. — И для увеличения глубины погружения и повышения живучести подводных лодок предлагаю изготавливать прочный корпус подводных лодок не в виде цилиндра, разделенного на герметичные отсеки, а в виде сфер, соединенных люками-переходами…»

Такое разделение общего корпуса лодки на несколько самостоятельных автономных отсеков не только способствует повышению живучести, но и увеличивает допустимую глубину погружения — ведь сфера сопротивляется внешнему давлению успешнее, чем цилиндр.

Как считает автор, возникновение аварийной ситуации в одном из отсеков-сфер не будет опасно для обитателей остальных сфер, если они загерметизируют переходные люки. А еще для повышения безопасности и автономности предлагается общую винтомоторную установку разделить на несколько и разместить винты в выносных блоках по бокам корпуса.

Размещение нескольких винтомоторных групп по бокам лодки повышает ее живучесть. Даже при отказе одной или двух винтомоторных групп лодка сможет продолжать двигаться и маневрировать. А для более эффективного использования тяги винтов винтомоторные блоки могут поворачиваться, а тяга винтов может быть направлена в любое почти направление.

Чисто теоретически размещение нескольких винтомоторных групп таким образом может позволить лодке вращаться на одном месте или даже переворачиваться в вертикальной плоскости. Такие «кувырки» на обычной подводной лодке просто невозможны.

Найти в предложении нашего читателя слабые стороны нетрудно, особенно если подходить с точки зрения требований к боевым подводным лодкам. Здесь и повышенное гидравлическое сопротивление из-за вынесенных в стороны винтомоторных блоков, и необходимость дублирования практически всех систем для обеспечения автономности отсеков-сфер, и трудности управления автономными отсеками, и затруднения в размещении вооружения. Но с другой стороны, для изучения глубин Мирового океана нужны ведь надежные подводные лодки-лаборатории, обладающие большими возможностями и высокой живучестью.

Вокруг сфер можно установить легкий обтекатель, а пространство между прочным корпусом и обтекателем использовать для различных вспомогательных устройств и размещения запасов пресной воды. Наш читатель считает это важным: заполнение пространства между корпусами пресной, а не морской водой должно ко всему прочему снизить коррозию металла.

Кроме того, предлагается избавиться от перископа, а для наблюдения за поверхностью океана использовать видеокамеру. Причем она может быть не только всплывающей, но даже взлетающей — если подвесить видеокамеру к метеорологическому зонду, то обзор значительно расширяется.