Всероссийская олимпиада по истории: Всероссийская Интернет-Олимпиада по истории

Адания 2.Распределите имена правителей и их деятельность в столбцах в соответствии с эпохами, в которых они жили — Древнего мира и Средневековья.

1. Александр Великий

2. Мухаммед

3. Julius Caesar

4. Hammurabi

5. Solon

6. Болеслы

6. Болеслы

7. Justinian

8. Charlemagne

9. Clovis

История древнего мира

3 точки

Задача 3.В Средние века считалось, что образованный человек должен изучать определенные науки. Они получили название «Свободные искусства». 1. Сколько их было? _________________________________________________

2. Из предложенного списка выбрать ненужное:

а) риторика

б) Грамматика

в) Диалектика

в) Диалектика

г) Литература

д) Астрономия

е) Астрономия

E) Музыка

г) Геометрия

H) Арифметика

I) Живопись

6 баллов

Задача 4.Составьте грамотное определение из слов, предложенных в правом столбце, и найдите слово из левого столбца, к которому относится это определение.

Условия

Внесите результаты в таблицу:

5 баллов

Задание 5. В газете опубликована заметка следующего содержания: «В Калининградской области ____________ изуродован памятник герою Отечественной войны 1812 года, русскому полководцу Михаилу Богдановичу Барклаю-де-Толли.Памятник решили сдать на металлолом, для чего в него забросали кувалдами и другими тяжелыми предметами, отчего памятник сильно пострадал.

Вместо пропущенного слова журналисты использовали название одного из германских народов.

1. Какое слово пропущено?

2. Почему он используется в таких ситуациях?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4 точки

Задача 6.Какие «ступени» отсутствуют в феодальной лестнице?

1. Восстановить недостающие: 1________________________; 2____________________________.

2. Может ли феодал 2, присягнувший на верность феодалу 1, считаться вассалом короля? Почему? Какое средневековое правило здесь применимо?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________

1 2

2 точки

Задача 7.Предлагаемая мозаика изображает одного из величайших и могущественных правителей Византии и его супругу. Соедините квадраты буквами так, чтобы получились имена этих исторических личностей.

Запишите их: 1 .___________________________________; 2 .___________________________.

Ф

Максимальное количество баллов: 31

Время подготовки ответа: 45 минут

Задания школьного этапа Всероссийской олимпиады по истории

2015/2016 учебный год

6 класс

Дорогие ребята!

Мы рады приветствовать всех участников, проявивших интерес к олимпиаде по истории! Поздравляем с началом школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников! Мы уверены, что ваши таланты, ваше трудолюбие смогут не только помочь вам в выступлении на Олимпиаде, но и в ближайшем будущем станут залогом успешного развития нашей страны.

Рабочие инструкции

На выполнение работы по истории, 1 час (60 минут).

Работа состоит из 7 заданий.

К заданию 1- нужно выбрать фразу.

К заданию 2 — дан 1 вариант ответа, требующий краткого ответа ( да или не ).

В задании 3 нужно привести расчеты.

В задании 4 нужно исправить исторические ошибки.

Задачи 5 и 7 требуют только одного правильного ответа на поставленный вопрос.

В задании 6 поместите правильные ответы в таблицы A и B.

Внимательно прочитайте каждое задание и предложенные варианты ответов, если таковые имеются. Отвечайте только после того, как вы поняли вопрос и проанализировали все варианты ответа.

Выполняйте задания в том порядке, в котором они даны. Если задача вас беспокоит, пропустите ее. Вы можете вернуться к пропущенным задачам, если у вас есть время.

За выполнение заданий различной сложности дается один или несколько баллов. Баллы, полученные вами за выполненные задания, суммируются.

Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество очков.

Максимум баллов за работу — 87 .

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ИСТОРИИ. ШКОЛЬНАЯ ЭТАП. 6 КЛАСС.

_________________________________________________________________________

Задача 1. По какому принципу формируются ранги (4 балла за каждый правильный ответ, максимальное количество баллов 12)?

а) собака, коза, корова -_______________________________________________________

б) душа, духи, жертва, молитва — __________________________________________

в) век, год, тысячелетие -________________________________________________

Задание 2. Верны ли следующие утверждения? («Ну нет»). Внесите ответы в таблицу (по 2 балла за каждый правильный ответ, максимальное количество баллов – 16)

Евфрат – главная река Египта.

Финиковая пальма — плод хлебного дерева.

Египетские боги олицетворяли природу.

Современный человек появился около 20 тысяч лет назад.

Первые Олимпийские игры состоялись в 771 году нашей эры.

Отцом Александра Македонского был Дарий III.

Самой зловещей фигурой среди императоров I века до н.э. был Нерон.

Задание 3 … Решить задачи.

А. Цезарь был убит в 44 г. до н.э. сколько лет прошло с тех пор? Принесите свои расчеты

B. Захоронение произведено в год гибели Спартака. Сколько лет было этому захоронению, когда археологи обнаружили его в 2015 году? Принесите их вычисления (7 баллов за правильный ответ).

Назначение 4 … Текст содержит 13 исторических ошибок, которые подчеркнуты.

Далее нужно написать правильный ответ (за каждый правильный ответ 2 балла, максимальное количество баллов 26).

В 753 г. до н.э. на берегу Тигр …………… Основан Рим. Согласно легенде, первые два века Римом правил 12…… королей. После увольнений …………….…. последний из них Тарквиния Смелый ………….. в 509 г. н.э. в Риме была установлена ​​ демократия ………….. .

За короткое время маленькая страна превратилась в огромную империю. За четыре ……….. Пунический воин римлян с Корфу ………………… Средиземное море превратилось во внутреннее озеро римлян. Не обошли стороной Рим и гражданские войны. Они фактически начались с принятия земельного закона Гая …………..Гракха. Восстание Спартака г. н.э. 74 г. г. ………….. потрясло государство. Результатом гражданских войн стало установление в Риме самодержавия.Первым императором …………….. Гай Юлий Цезарь стал Римом.

Под ударами славянских племен …………… в 576 г ………пала и Римская империя ………..….. ……….… . ……….…. …Этим событием закончилась история Древнего мира.

Задание 5 … Поставьте крестик или другой знак в нужной ячейке (каждый правильный ответ – 1 балл).

1. Определить дату окончания истории Древнего мира и начала истории Средневековья

А) 410 г.Б) 395 г. В) 476 г. Г) 500 г.

2 … Когда произошло Великое переселение народов?

А) IV-VII вв. Б) III-IV вв. В) I-II вв. Г) VIII-X вв.

3 … Укажите, пожалуйста, имя вождя, которого прозвали «бичом божьим» за то, что он опустошил Европу.

А) Кловис; Б) Аттила; в) Аларих. Г) Карл Мартелл

4. Древние документы хранятся в

А) архивах Б) музеях В) офисах Г) сейфах

5. Письменные источники по истории Средневековья в Европе (каждый правильный ответ – 1 балл).

А) Календари Б) Летописи В) Евангелия Г) Хроники

№вопрос

Задание 6. Сгруппируйте отрасли экономики по их принадлежности. Запишите ответ в виде последовательности чисел в соответствующей строке. (Каждый правильный ответ – 1 балл, всего 12).

А) Присвоение фермы

Б) Производственное хозяйство

1. Сбор ягод

2.hunning

3.With Cat Cypling

4. Выбор грибов

5. Занимание

6. Ферма

7. Beekeeping

8. Ферма на грузовиках

. сбор яиц

11. коневодство

12. кузнечное дело

A (Назначение фермы)

B (Производственная ферма)

Задача 7.

Византийский историк VI в. писал: «Их никоим образом нельзя склонить к рабству или подчинению в собственной стране.Они многочисленны, выносливы, легко переносят жару, холод, дождь, недостаток пищи. К прибывающим к ним иностранцам относятся ласково и защищают их в случае необходимости… Нужные вещи хоронят в тайниках, открыто не владеют ничем лишним…»

О каком народе пишет византийский историк?

Запишите ответ словами ____________________________________

За правильный ответ — 2 балла

Вот тестовые задания Всероссийской олимпиады школьного этапа по истории России для 6 класса с ответами на них.

Представленные задания можно использовать в 6 классе, предоставляя учащимся возможность лучше усвоить и актуализировать ранее пройденный материал, а также определить, насколько учащиеся готовы к олимпиаде.

1. Чему способствовал переезд главы Русской Православной Церкви из Владимира в Москву?

• А) падение власти Московского княжества
• Б) подъем Москвы
• В) обострение религиозных противоречий
• Г) объединение русских земель

О каком походе киевского князя на Константинополь идет речь в этом отрывке «Повести временных лет»?

В 6415 (907) году.Я пошел ____ к грекам, оставив Игоря в Киеве; Он взял с собою множество варягов, и славян, и чуди, и кривичей, и меру, и древлян, и радимичей, и полян, и северян, и вятичей, и хорватов, и дулебов, и тиверцев, именуемых толмачами: всех из них греки называли «Великую Скифию». И со всем этим он отправился _____ на лошадях и на кораблях; и было 2000 кораблей. И пришел он в Константинополь: греки закрыли Суд, и город закрылся. И _____ сошёл на берег, и начал драться, и сделал много убийств в окрестностях города грекам, и они разбили много комнат, а церкви сожгли.А тех, кто попал в плен, одних вырезали, других пытали, одних расстреливали, а других бросали в море, а русские много другого зла причинили грекам, как обыкновенно делают враги. .. И ______ приказал своим солдатам делать колеса и ставить корабли на колеса. И когда подул попутный ветер, подняли в поле паруса и пошли к городу. Греки, увидев это, испугались и сказали, послав к _______: «Не разрушайте города, мы дадим вам дань, какую хотите»… И приказали _______ давать дань на 2000 кораблей: по 12 гривен с человека, а на каждом корабле было по 40 человек…И повесил он свой щит на ворота в знак победы, и пошел из Царьграда…

• А) Рюрик
• Б) Олег
• С) Аскольд
• Г) Святослав

3. Какое произведение является памятником литературы XIV века?

• А) «Повесть временных лет»
• Б) «Житие Бориса и Глеба»
• В) «Слово о Законе и Благодати»
• Д) «Песня о Щелкане Дудентьевиче»

4. В ходе каких природных явлений происходило формирование государства у восточных славян?

• А) В результате разложения феодального строя
• Б) В результате разложения родового строя
• C) В результате разложения примитивной системы

5. Удалите лишнюю линейку.

• А) Олег
• Б) Ягелло
• С) Святослав
• Г) Владимир

6. Деятельность князя Владимира была направлена ​​на:

• А) укрепление княжеской власти
• Б) запрет на контакты с Византией
• В) уравнивание в правах язычников и христиан
• Г) проведение походов против Хазарского каганата

7. На съезде князей в Любече в 1097 году принято решение

• А) Подчиниться власти киевского князя
• Б) Самостоятельно управлять землями, унаследованными по наследству
• В) Передача вечевой части власти в землях-волхвах
• D) Создать совет князей для решения спорных вопросов

8.Успенский и Архангельский соборы на территории Московского Кремля построены в годы правления:

• А) Александр Невский
• Б) Юрий Долгорукий
• С) Дмитрий Донской
• Г) Иван Калита

9. Какое из перечисленных событий произошло в 1433 году?

• А) Бой на р. Клязьма
• Б) Присоединение Пскова к Московскому княжеству
• В) Битва на Куликовом поле
• Г) Созыв Земского собора

10.Введение Юрьева дня означало…

• А) Ограничение личной свободы крестьян
• Б) Установление ежегодной платы крестьян за проживание на земле феодала
• В) Подтверждение права крестьян в любое время перейти от одного хозяина к другому
• Г) Предоставление крестьянам права поступления на военную службу

11. Кто составлял основную часть населения Руси?

• А) горожане
• Б) дружинники
• В) крестьяне-общинники
• Г) ремесленники

12.Люди вместе охотились, занимались собирательством, заботились о детях, защищались от чужаков. Их всех посчитали:

• А) друзья
• Б) соседи
• В) сограждане
• Г) родственники

13. Копперстоунский век — это…

• А) Палеолит
• Б) Мезолит
• С) Неолит
• Г) Энеолит

14. В каком году князь Олег совершил поход на Византию?

• А) 907
• Б) 908
• Б) 910
• Д) 911

15.Какое значение имело правление Ивана Калиты?

• А) уничтожил зависимость русских земель от Золотой Орды
• Б) завершил процесс объединения русских земель
• В) обезопасил Московское княжество от набегов Орды
• Г) заключил унию с Великим княжеством Литовским

16. Какое из следующих событий произошло в 1240 году?

• А) Взятие армией Батыя Козельска
• Б) Взятие Киева войсками Батыя
• В) Взятие Рязани войсками Батыя

17.Когда славяне поселились в Восточной Европе?

• А) 40 тысяч лет назад
• Б) в 7-6 вв. ДО НАШЕЙ ЭРЫ.
• С) в VI — VIII вв.
• Д) в X веке.

Ответы на Всероссийскую олимпиаду по истории России 6 класс

В данной таблице представлены ответы на тесты по истории России для школьного этапа Всероссийской олимпиады

Материал, представленный в данном разделе, является примерами олимпиадных заданий, подготовленных для подготовки учащихся 6-х классов к олимпиаде по истории России. Предлагаем школьникам использовать эти задания в качестве тренажера, который поможет им углубить и систематизировать знания, полученные на уроке.

Учителя могут копировать и распечатывать задания для тестовой олимпиады на уроке. Проверить и оценить результаты учащихся 6-х классов можно за считанные минуты, ведь на все задания олимпиады в истории России даны ответы и решения.

Олимпиада по истории России, 6 класс

Скачать задания заполнив форму!

После ввода данных кнопка загрузки станет активной

Тестовые задания

1.К предпосылкам образования Древнерусского государства относятся:
А) необходимость отражения внешних врагов
Б) тесные экономические связи между славянскими племенами
В) принятие христианства
Г) Великое переселение народов

2. Рабом в Древней Руси является:
А) крестьянский общинник, зависимый от князя
Б) разорившийся общинник, пошедший в долговую кабалу за ссуду
В) наиболее бесправная категория населения, близкая к рабам
Г) член общины, заключивший договор, согласившийся жить и работать с мастером на определенных условиях

3. Высказывание Н.М. Карамзина: «Сей князь, именуемый Церковью
Равноапостольным, достоин в истории имени Великого» — посвящается
А) Святославу
Б) Владимиру
С) Ярославу Мудрому
Господину Владимиру Мономаху

4. Свод законов в Древнерусском государстве назывался:
А) Салическая правда
Б) Русская Правда
В) Стоглав
Г) Судебник

5. Литературный памятник XII века, в котором содержался призыв к прекращению княжеской усобицы:
А) «Слово о полку Игореве»
Б) «Домострой»
В) «Слово о погибели земли русской
Д) «Обучение детей»

6.Ряд дат, связанных с борьбой русского народа против немецких и шведских рыцарей:
А) 1237, 1238
Б) 1240, 1242
Б) 1243, 1252
Г) 1262, 1263

7. Одним из итогов правления Ивана Калиты было:
А) превращение Московского княжества в одно из сильнейших на Руси
Б) избавление от ордынского ига
В) окончание княжеских усобиц в Русская земля
Г) образование единого Российского государства

8. Формирование единой территории Русского централизованного государства в основном завершилось при:
А) Василии I
Б) Иване III
В) Василии II Темном
Г) Иване IV Грозном

9. Территория, на которой в середине XVI в. управление Земского собора и Боярской думы сохранилось, называлось:
А) удел
Б) опричнина
С) земщина
Г) посад

10. Самое известное произведение Андрея Рублева:
А) икона Божией Матери Донская
Б) иконопись «Воинствующая церковь»
В) «Троица»
Г) роспись на стенах Благовещенского собора в Москве Кремль

Открытые вопросы

Вопрос 1
В описании владений одного монастыря в X в.говорят, что крестьянин имеет полный надел земли. Он платит за него одну свинью, фунт льна, трех кур, 18 яиц. По обычаю она неделю пасет свиней в лесу. Три дня в неделю в течение всего года он работает на участке господского поля, собирает урожай, а во время сенокоса косит стог сена, работает в барском имении. Его жена должна ткать льняную одежду.
Укажите, какие из перечисленных повинностей являются барщинными, а какие оброчными?

Вопрос 2
Расположите в хронологическом порядке следующие
изобретения.
1) Очки
2) Стеклянное зеркало
3) Шахматы
4) Зубная щетка
5) Папирус
6) Вилка
7) Пушка

Вопрос 3
Установите соответствие между старославянским названием месяца и
современным названием.

Старославянское имя.
1.Серпень 2.Вересен 3.Березозол 4.Студень 5.Сечень 6.Липец 7.Трава 8.Лютенька 9.Опада 10.Червь 11.Пыльца 12.Груди

Современные названия
A. Январь B. Февраль C. Март D.Апрель D. Май E. Июнь J. Июль W. Август I. Сентябрь K. Октябрь L. Ноябрь M. Декабрь

Вопрос 4
Прочитайте внимательно отрывок из произведения русской литературы. Определите, из какого фрагмента взят этот отрывок из
«…Прежде закона благодать, и прежде закона истина. Образ
закон и благодать Агаря и Сарры, работающий для Агаря и свободный для Сары, работающий для обоих
тогда свободен, но понять, кого можно чтить! . ..»

Вопрос 5
Расположите перечисленных ниже князей в порядке увеличения
срока их правления (от меньшего к большему).Речь идет о княжении или
году в Киеве или, соответственно, в Москве или Владимире.
1) Дмитрий Донской
2) Ярослав Мудрый
3) Андрей Боголюбский
4) Мстислав Великий
5) Иван Красный
6) Иван III
7) Святополк Окаянный

Эван Чен • Совет

На этой странице есть множество ссылок, которые вы, возможно, захотите прочитать. Кроме того, вы можете увидеть следующие подстраницы:

Пожалуйста, сообщайте мне о неработающих ссылках, предложениях и т. д. по электронной почте.

Сокращенная версия этой страницы для олимпиадников можно найти здесь.

Эссе PG #

Не могу не связать Очерки Пола Грэма. Те, которые я чувствовал, были поражены ближе всего к дому: Что вы хотели бы знать, Бакалавриат, Эпоха эссе, Что ты не можешь сказать, Подлые люди терпят неудачу, Урок, чтобы разучиться.

Бакалавриат по математике и информатике #

Если вы отметите Приложение A Салфетки , вы можете найти списки конспектов лекций или учебников которые мне нравятся для большинства тем бакалавриата (или выпускников).Вот несколько дополнительных ссылок.

• Примечания по теории категорий MSci Тома Лейнстера. Мне очень понравились эти заметки; очень тщательно написано и объясняет интуицию. В примерах используются некоторые минимальные знания теории групп и линейной алгебры. См. также соответствующую печатную книгу.

• Аналитические заметки по NT, автор AJ Hildebrand. Набор конспектов лекций по аналитической теории чисел, пригодных для самостоятельного изучения. Легкое введение, в котором вы сможете доказать версии теоремы о простых числах и теоремы Дирихле.

• Алгебраическая геометрия Андреаса Гатмана. Мое любимое введение в алгебраическую геометрию; коротко, но полно. Это был источник, который, наконец, заставил меня понять концепцию кольцеобразного пространства.

• Многообразия и дифференциальные формы Рейера Сьямара. Мое любимое введение в дифференциальную геометрию; очень читаемый и работает с минимальными предпосылками. А также красиво нарисованные фигуры.

• Гарвардский учебник CS 125: Алгоритмы и сложность содержит восхитительные конспекты лекций и разделов.

Ресурсы Олимпиады#

См. также страницу Джеффа Смита.

Раздаточные материалы#

• Мои собственные раздаточные материалы (извините, не мог не связать их снова).

• На сайте Юфэй Чжао есть несколько отличных раздаточных материалов, особенно в геометрии. Я консультировался со многими из них, когда подходил к с идеями для моего учебника геометрии. В частности, раздаточный материал «Циклические четырехугольники». особенно стоит прочитать.

• Александр Реморов, в частности раздаточный материал по проективной геометрии, на котором основана соответствующая глава в моем учебнике.

• Po-Shen Loh, в основном комбинаторика. См. особенно раздаточные материалы по вероятностному методу.

• Путешествие в ИМО, обзор ИМО, написанный непальским студентом Ювраджем Сардой.

Книги#

Конкурсы#

Каждый раздел в алфавитном порядке. Очевидно, это не исчерпывающий список хороших конкурсов, слишком много; это только те, которые я видел недавно.

• Национальные олимпиады:
• Другие олимпиады:
• Тесты на отбор команды:
• Международные конкурсы:

Проблемные вопросы.Каким будет транспорт будущего? Историко-исследовательская работа по теме

Историко-исследовательская работа по теме

« Какое будущее у аэрокосмического транспорта? »

Spacex — Дорога в будущее

Об истории и перспективах развития компании Spacex

Научный руководитель: Гибатов Ильдар Рафисович, учитель истории МОБУ СОШ №2 с. Бижбуляк.

Гипотеза исследования: в будущем можно будет использовать проекты SpaceX в качестве универсального аэрокосмического транспорта.

Цель работы : выяснить, можно ли использовать проекты Space X для развития аэрокосмического транспорта.

Задачи:

1. Изучить историю компании;
2. Изучите эволюцию ракет-носителей SpaceX;
3. Изучение перспектив проекта

Методы исследования :

1. Изучение и анализ литературы и соответствующих сайтов в Интернете;
2. Анализ отчетов компании;
3. Сравнение с отечественными представлениями.

Объект исследования: частная космическая компания Space Exploration Technologies

Проект SpaceX. История проекта

Изучая литературу и источники в Интернете, я узнаю о проекте SpaceX, его основателе, истории создания компании. В ходе исследований изучаю его ракеты-носители и привожу их технические характеристики, анализирую причины неудачных пусков.

Перспективы ракет-носителей Spacex

Продолжая знакомиться со SpaceX, я узнал, что следующей разработкой ее ракет является Falcon Heavy LV — сверхтяжелая ракета, она сможет доставить полностью загруженный космический корабль Dragon на Марс, либо на Юпитер.Я также узнаю, что он будет использовать уникальную топливную систему с поперечной подачей.

Двигатели, разработанные компанией Spacex

SpaceX использует в своих ракетах-носителях двигатели Merlin собственной разработки, которые работают по открытому циклу. Эта схема проста, надежна и недорога в создании и использовании, а также с большим заделом на будущее облегчает использование многоразовых систем. Привожу сравнение тяги двигателя с другими и их стоимость, рассчитываю тяговооруженность двигателя.

Многоразовые — многоразовые

Изучая ракеты-носители и двигатели компании, я узнал о проекте возвращаемой ракеты-носителя первой ступени SpaceX. Выяснил, что таким образом стоимость запуска снижается на ~60%. И компания может инвестировать эти средства в свои будущие разработки и перспективы.

В 2004 году компания начала разработку корабля «Дракон», который совершил свой первый полет в декабре 2010 года. Уникальность «Дракона» заключается в его способности возвращать грузы с МКС на Землю и является первым кораблем частной компании, состыковавшимся с МКС. .Узнаю, что в будущем у космического корабля есть уникальная миссия «Марс 2020».

Заключение

На основании всех представленных материалов я пришел к выводу, что в будущем можно будет использовать проект SpaceX для аэрокосмического транспорта.

Список использованной литературы

1. Эшли Вэнс — Илон Маск. Tesla, SpaceX и дорога в будущее. (Издательство: Олимп-Бизнес; 2015; ISBN 978-5-9693-0307-2, 978-0-06-230123-9, 978-59693-0330-0)
2. В.Афанасьев А. — Экспериментальная разработка космических аппаратов (Издательство: Москва: Издательство МАИ; 1994; ISBN: 5-7035-0318-3)
3. В. Максимовский — «Ангара-Байкал. Многоразовый бустерный модуль O »
4. Официальный сайт SpaceX — http://spacex.com
5. Официальный канал SpaceX на YouTube — https://goo.gl/w6x3gW
6. Материал из Википедии — https://ru.wikipedia.org/wiki/SpaceX

Мощным толчком ракета поднимается вертикально со стартовой площадки и идет вверх… Эта знакомая картина вскоре может кануть в лету. На смену одноразовым космическим системам и шаттлам должно прийти транспортное средство нового поколения — аэрокосмические самолеты, которые будут иметь возможность взлетать и садиться горизонтально, как обычные авиалайнеры. Участники международного исследовательского проекта знакомят читателей с некоторыми наглядными материалами, иллюстрирующими концепцию двухступенчатого аэрокосмического транспорта будущего

Дальнейшее развитие космонавтики определяется необходимостью интенсивной эксплуатации космических станций, развития глобальных систем связи и навигации, наблюдения за окружающей средой в планетарном масштабе. Для этих целей ведущие страны мира разрабатывают воздушно-космических самолетов (ВКС) многоразового использования, что значительно удешевит доставку грузов и людей на орбиту. Это будут системы, характеризующиеся возможностями, наиболее актуальными из которых являются следующие: многоразовое использование для выведения на орбиту производственных и научно-технических грузов с относительно небольшим временным интервалом между повторными полетами; возврат поврежденных и изношенных конструкций замусорить пространство; спасение экипажей орбитальных станций и космических кораблей в аварийных ситуациях; срочная разведка районов стихийных бедствий и катастроф в любой точке мира.

В странах с передовыми аэрокосмическими технологиями достигнуты большие успехи в области высоких скоростей полета, определяющих потенциал создания широкой номенклатуры гиперзвуковых реактивных самолетов. Есть все основания полагать, что в будущем пилотируемая авиация освоит скорости от чисел Маха М=4-6 до М=12-15 (при этом рекорд М=6,7, установленный еще в 1967 году американским экспериментальным двигателем Х-15) .

Если говорить о гражданской авиации, то развитие высоких скоростей крайне важно для интенсификации пассажирских перевозок и деловых связей.Гиперзвуковой пассажирский самолет со скоростью 6 Маха сможет обеспечить малоутомительную продолжительность полета (не более 4 часов) на международных маршрутах дальностью около 10 тыс. км, таких как Европа (Париж) — Южная Америка (Сан-Паулу). ), Европа (Лондон) – Индия, США (Нью-Йорк) – Япония. Напомним, время полета сверхзвукового «Конкорда» из Нью-Йорка в Париж составило около 3 часов, а Boeing 747 проводит на этом маршруте около 6,5 часов. Самолеты будущего со скоростью 10 Маха смогут преодолевать 16-17 тыс. км за 4 часа, совершая беспосадочный перелет, например, из США или Европы в Австралию.

Новые подходы

Гиперзвуковые летательные аппараты требуют новых технологий, совершенно отличных от тех, что присущи современным самолетам и вертикально взлетающим космическим кораблям. Конечно, ракетный двигатель выдает большую тягу, но он потребляет огромное количество топлива, к тому же ракета должна нести на борту окислитель. Поэтому применение ракет в атмосфере ограничивается кратковременными полетами.

Число Маха — параметр, характеризующий, во сколько раз скорость самолета (или газового потока) больше скорости звука
Гиперзвуковая скорость Является расплывчатым термином для скорости с числом Маха больше 4 5
Рейнольдс число — параметр, характеризующий связь между силами инерции и вязкими силами в потоке
Угол атаки — наклон плоскости крыла к линии полета
Сжатие скачка (скачка) — узкая область течения, в происходит резкое падение скорости сверхзвукового потока газа, приводящее к резкому увеличению плотности
Волна разрежения — область течения, в которой происходит резкое уменьшение плотности газовой среды

Стремление решить эти сложные технические проблемы привело к разработке различных концепций космических транспортных систем.Одноэтапная видеоконференцсвязь — фундаментальное направление, которое активно осваивается ведущими мировыми аэрокосмическими компаниями. Такой аэрокосмический самолет, взлетая с обычного аэродрома, может доставить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку около 3% от взлетной массы. Другой концепцией многоразовых систем является двухступенчатый аппарат. При этом первая ступень оснащена воздушно-реактивным двигателем, а вторая — орбитальной, а разделение ступеней осуществляется в диапазоне чисел Маха от 6 до 12 на высотах около 30 км.

1980-1990 гг. Проекты ВКС разрабатывались в США (НАСП), Англии (HOTOL), Германии (Snger), Франции (STS-2000, STAR-H), России (ВКС НИИ-1, «Спираль», Ту-2000 ). В 1989 году по инициативе Немецкого исследовательского общества (DFG) три немецких центра начали совместные исследования: Рейнско-Вестфальская техническая школа в Аахене, Мюнхенский технический университет и Штутгартский университет. Эти центры, спонсируемые DFG, проводили долгосрочную исследовательскую программу, включавшую изучение фундаментальных вопросов, необходимых для проектирования космических транспортных систем, таких как общее машиностроение, аэродинамика, термодинамика, механика полета, двигатель, материалы и т. д.Значительная часть работ по экспериментальной аэродинамике выполнялась совместно с Институтом теоретической и прикладной механики. С. А. Христианович СО РАН. Организацию и координацию всей исследовательской работы осуществлял комитет, который в течение десяти лет возглавлял один из авторов настоящей статьи (Э. Краузе). Предлагаем вниманию читателя несколько наиболее показательных наглядных материалов, иллюстрирующих некоторые результаты, полученные в рамках данного проекта в области аэродинамики.

Двухступенчатая система ELAC-EOS

Для исследований была предложена концепция двухступенчатого воздушно-космического корабля (ступень-носитель называлась по-немецки ELAC, орбитальная — EOS). Топливо — жидкий водород. Полномасштабная конфигурация ELAC должна была иметь длину 75 м, размах крыла 38 м и большой угол стреловидности … Длина ступени ЭОС 34 м, размах крыла 18 м. Орбитальная ступень имеет носовую часть эллиптической формы, центральный корпус с полуцилиндрическим верхним бортом и один киль в плоскости симметрии. На верхней поверхности первой ступени имеется углубление, в котором находится орбитальная ступень при наборе высоты. Хотя и неглубокий, но при гиперзвуковых скоростях при отрыве (М = 7) он оказывает существенное влияние на характеристики течения.

Для теоретических и экспериментальных исследований было спроектировано и изготовлено несколько моделей несущей и орбитальной ступеней в масштабе 1:150. Для испытаний на малых скоростях в немецко-голландской аэродинамической трубе DNW была изготовлена ​​крупная модель исследуемой конфигурации в масштабе 1:12 (длина более 6 м, вес около 1600 кг).

Сверхзвуковая визуализация

Полет со сверхзвуковой скоростью очень труден для исследователя, так как сопровождается образованием ударных волн, или ударных волн , и летательный аппарат в таком полете проходит несколько режимов обтекания (с разной локальной структурой), сопровождающихся увеличение тепловых потоков.

Эта задача в проекте ELAC – EOS исследовалась как экспериментально, так и численно. Большая часть экспериментов проводилась в аэродинамической трубе Т-313 ИТПМ СО РАН в Новосибирске.Число Маха набегающего потока в этих экспериментах варьировалось в пределах 2 числа Рейнольдса – 25 10 6 углов атаки – в пределах – 3° линий тока на поверхности модели.

Полученные результаты наглядно демонстрируют, в том числе, образование вихрей с подветренной стороны. Панорамные картины течений на поверхности модели визуализировались путем нанесения специальных жидкостей или масломасляной смеси. В типичном примере , построенном на изображении нефти и нефти, можно видеть, что линии тока на поверхности закручиваются внутрь от передней кромки крыла и перетекают в линию, ориентированную приблизительно в направлении потока.Есть и другие полосы, направленные к центральной линии модели.

Эти четкие следы с подветренной стороны характеризуют поперечное течение, трехмерную структуру которого можно наблюдать методом лазерного ножа . С увеличением угла атаки воздушный поток перетекает с наветренной поверхности крыла на подветренную, образуя сложную вихревую систему. Отметим, что первичные вихри с пониженным давлением в ядре вносят положительный вклад в подъемную силу КА.Сам метод лазерного ножа основан на фотографировании когерентного излучения, рассеянного введенными в поток твердыми или жидкими микрочастицами, распределение концентрации которых определяется структурой исследуемых потоков. Когерентный источник света формируется в виде тонкой световой плоскости, что, собственно, и дало название методу. Интересно, что с точки зрения обеспечения необходимой контрастности изображения очень эффективны микрочастицы обычной воды (тумана).

Еще в 1867 году немецкий ученый А.Теплером был предложен метод обнаружения оптических неоднородностей в прозрачных средах, который до сих пор не утратил своей актуальности в науке и технике. В частности, он широко используется для изучения распределения плотности воздушного потока при обтекании моделей самолетов в аэродинамических трубах.
Оптическая схема одной из реализаций метода представлена ​​на рисунке. Пучок лучей от щелевого источника света направляется системой линз через исследуемый объект и фокусируется на краю непрозрачного экрана (так называемый нож Фуко ).Если в исследуемом объекте нет оптических неоднородностей, то все лучи задерживаются ножом. При наличии неоднородностей лучи будут рассеиваться, а часть из них, отклонившись, пройдут над кромкой ножа. Поместив за плоскостью ножа Фуко проекционный объектив, можно спроецировать эти лучи на экран (прямо в камеру) и получить изображение неровностей.
Рассмотренная простейшая схема позволяет визуализировать градиентов плотности перпендикулярно кромке ножа, градиенты плотности по другой координате приводят к смещению изображения по кромке и не изменяют освещенность экрана.Существуют различные модификации метода Теплера. Например, вместо ножа устанавливается светофильтр, состоящий из параллельных полос разного цвета. Или используется круглая апертура с цветными секторами. В этом случае при отсутствии неоднородностей лучи из разных точек проходят через одно и то же место диафрагмы, поэтому все поле окрашивается в один цвет. Появление неровностей вызывает отклонение лучей, проходящих через разные сектора, и изображения точек с разным отклонением света окрашиваются в соответствующие цвета

При определенных условиях ядра вихрей могут разрушаться, что снижает подъемную силу крыла.Этот процесс, называемый вихревой зачисткой, развивается по «пузырьковому» или «спиральному» типу, визуальные отличия между которыми демонстрирует фотография, сделанная с помощью инъекции люминесцентной краски. Обычно затуханию спирали предшествует пузырьковый режим срыва вихрей.

Полезную информацию о спектрах сверхзвукового обтекания летательных аппаратов дает теневой метод Теплера … С его помощью визуализируются неоднородности в газовых потоках, особенно хорошо видны ударные волны и волны разрежения.

Разделение ступеней

Разделение несущей и орбитальной ступеней — одна из самых сложных задач, рассматриваемых при работе над проектом ELAC-EOS. Для безопасного маневрирования этот этап полета требует особенно тщательной проработки. Численные исследования различных ее фаз проводились в центре SFB 255 Мюнхенского технического университета, а все экспериментальные работы проводились в Институте теоретической и прикладной механики СО РАН.Испытания в сверхзвуковой аэродинамической трубе Т-313 включали визуализацию обтекания полной конфигурации и измерение аэродинамических характеристик и поверхностных давлений при разделении ступеней.

Модель нижней ступени ELAC 1C отличалась от исходной версии ELAC 1 неглубоким отсеком, в котором должна была располагаться орбитальная ступень при взлете и наборе высоты. Компьютерное моделирование проводилось при числе Маха набегающего потока M = 4,04, числе Рейнольдса Re = 9,6·10 6 и нулевом угле атаки модели УРС.

Наблюдалось хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных, что подтверждает достоверность численного решения для прогнозирования гиперзвуковых течений. На этой странице представлен пример расчетной картины распределения чисел Маха (скоростей) в потоке в процессе отрыва. На обеих стадиях видны толчки и локальное разрежение. В задней части конфигурации ELAC 1C фактически не будет вакуума, поскольку в нем будет размещен гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель.

В целом можно сказать, что исследования аэродинамической концепции двухступенчатой ​​системы ELAC – EOS, инициированные немецким исследовательским обществом DFG, прошли успешно. В результате обширного комплекса теоретических и экспериментальных работ, в которых участвовали научные центры Европы, Азии, Америки и Австралии, был проведен полный расчет конфигурации, способной к горизонтальному взлету и посадке на штатном аэродроме, аэродинамическим решались задачи полета с малыми, сверхзвуковыми и особенно гиперзвуковыми скоростями….

Сейчас ясно, что создание перспективного авиационно-космического транспорта требует более детальных исследований по разработке гиперзвуковых реактивных двигателей, надежно работающих в широком диапазоне скоростей полета, высокоточных систем управления отделением ступеней и посадкой орбитального летательного аппарата модуль, новые высокотемпературные материалы и др. Решение всех этих сложных научно-технических задач невозможно без объединения усилий ученых разных стран.И опыт этого проекта только подтверждает: долгосрочное международное сотрудничество становится неотъемлемой частью аэрокосмических исследований.

Литература

Харитонов А.М., Краузе Э., Лимберг В. и др. // Ж. Эксперименты с жидкостями. 1999. Т. 26. С. 423.

Бродецкий М.Д., Харитонов А.М., Краузе Э. и др. // Ж. Эксперименты с жидкостями. 2000. Т. 29. С. 592.

Бродецкий М.Д., Харитонов А.М., Краузе Э.и другие. // Проц. в X Междунар. Конференция по методам аэрофизических исследований. Новосибирск. 2000. Т. 1. С. 53.

Краузе Э., Бродецкий М.Д., Харитонов А.М. // Проц. на Конгрессе WFAM. Чикаго, 2000 г.

Бродецкий М.Д., Краузе Э., Никифоров С.Б. и другие. // ПМТФ. 2001.Том. 42, с. 68.

Современные технологии и открытия выводят освоение космоса на совершенно иной уровень, но межзвездные путешествия пока остаются мечтой. Но так ли это нереально и недостижимо? Что мы можем сделать сейчас и чего ожидать в ближайшем будущем?

мск С помощью телескопа Кеплер астрономы обнаружили 54 потенциально обитаемые экзопланеты. Эти далекие миры находятся в обитаемой зоне, т.е. на определенном расстоянии от центральной звезды, что позволяет поддерживать жидкую воду на поверхности планеты.

Однако ответ на главный вопрос, одни ли мы во Вселенной, получить сложно — из-за огромного расстояния, разделяющего Солнечную систему и наших ближайших соседей. Например, «многообещающая» планета Gliese 581g находится на расстоянии 20 световых лет — достаточно близко по космическим меркам, но слишком далеко для земных инструментов.

Обилие экзопланет в радиусе 100 и менее световых лет от Земли и огромный научный и даже цивилизационный интерес, который они представляют для человечества, заставляют по-новому взглянуть на доселе фантастическую идею межзвездных путешествий.

Ближайшие звезды к нашей Солнечной системе

Полет к другим звездам — ​​это, конечно, дело техники. Тем более что возможностей для достижения столь далекой цели несколько, и выбор в пользу того или иного метода еще не сделан.

Уступить дорогу дронам

Человечество уже отправило в космос межзвездные аппараты: зонды «Пионер» и «Вояджер». В настоящее время они вышли за пределы Солнечной системы, но их скорость не позволяет говорить о сколь-нибудь быстром достижении цели. Так, «Вояджер-1», двигаясь со скоростью около 17 км/с, даже до ближайшей звезды Проксима Центавра (4,2 световых года) будет лететь невероятно долго — 17 тысяч лет.

Очевидно, что с современными ракетными двигателями мы никуда за пределы Солнечной системы не попадем: для перевозки 1 кг груза даже на близлежащую Проксиму Центавра нужны десятки тысяч тонн топлива.В то же время с увеличением массы корабля увеличивается количество необходимого топлива, и для его перевозки требуется дополнительное топливо. Замкнутый круг, который ставит крест на баках с химическим топливом — строительство космического корабля весом в миллиарды тонн — совершенно невероятная затея. Простые расчеты с использованием формулы Циолковского показывают, что для разгона космического корабля с реактивным двигателем на химическом топливе примерно до 10% скорости света потребуется больше топлива, чем доступно в известной Вселенной.

Реакция термоядерного синтеза дает энергии на единицу массы в среднем в миллион раз больше, чем химические процессы горения. Именно поэтому в 1970-х НАСА обратило внимание на возможность использования термоядерных ракетных двигателей. Проект беспилотного космического корабля «Дедал» предусматривал создание двигателя, в котором небольшие гранулы термоядерного топлива подавались в камеру сгорания и воспламенялись электронными лучами. Продукты термоядерной реакции выбрасываются из сопла двигателя и разгоняют корабль.

Космический корабль Дедал против Эмпайр Стейт Билдинг

Дедал должен был взять на борт 50 тысяч тонн топливных таблеток диаметром 40 и 20 мм. Гранулы состоят из ядра с дейтерием и тритием и оболочки из гелия-3. Последний составляет всего 10-15% массы топливной таблетки, но, по сути, является топливом. На Луне много гелия-3, а дейтерий широко используется в атомной промышленности. Ядро дейтерия действует как детонатор для зажигания реакции синтеза и провоцирует мощную реакцию с выбросом струйной плазменной струи, которая управляется мощным магнитным полем.Основная молибденовая камера сгорания двигателя «Дедал» должна была весить более 218 тонн, камера второй ступени — 25 тонн. Магнитные сверхпроводящие катушки тоже под стать огромному реактору: первая весит 124,7 тонны, а вторая — 43,6 тонны. Для сравнения: сухая масса шаттла меньше 100 тонн.

Полет Дедала планировался в два этапа: двигатель первого этапа должен был проработать более 2 лет и сжечь 16 миллиардов топливных таблеток. После отделения первой ступени двигатель второй ступени проработал почти два года.Таким образом, за 3,81 года непрерывного ускорения Дедал достиг бы максимальной скорости 12,2% скорости света. Такой корабль преодолеет расстояние до звезды Барнарда (5,96 световых года) за 50 лет и сможет, пролетая через далекую звездную систему, передать результаты своих наблюдений по радиосвязи на Землю. Таким образом, вся миссия займет около 56 лет.

Стэнфордский Тор — колоссальное сооружение с целыми городами внутри кольца

Несмотря на большие трудности в обеспечении надежности многочисленных систем Дедала и его огромную стоимость, этот проект реализуется на современном уровне технологий.Более того, в 2009 году команда энтузиастов возродила работу над проектом термоядерного корабля. В настоящее время проект «Икар» включает 20 научных тем по теоретической разработке систем и материалов для межзвездного корабля.

Таким образом, уже сегодня возможны беспилотные межзвездные полеты на расстояние до 10 световых лет, которые займут около 100 лет полета плюс время, за которое радиосигнал доберется до Земли. В этот радиус входят звездные системы Альфа Центавра, Звезда Барнарда, Сириус, Эпсилон Эридана, UV Кита, Росс 154 и 248, CN Leo, WISE 1541-2250.Как видите, у Земли достаточно объектов для изучения с помощью беспилотных миссий. Но что, если роботы найдут что-то действительно необычное и уникальное, например сложную биосферу? Сможет ли экспедиция с участием людей отправиться на далекие планеты?

Полет всей жизни

Если мы можем начать строить беспилотный космический корабль уже сегодня, то с пилотируемым кораблем дело обстоит сложнее. В первую очередь остро стоит вопрос времени полета. Взять ту же звезду Барнарда.Готовиться к пилотируемому полету космонавтам придется еще со школьной скамьи, ведь даже если запуск с Земли состоится на их 20-летие, то к цели полета космический корабль достигнет к 70-летию, а то и 100-летию (с учетом необходимости торможения, что не требует беспилотного полета)… Подбор экипажа в подростковом возрасте чреват психологической несовместимостью и межличностными конфликтами, а 100-летний возраст не дает надежды на плодотворную работу на поверхности планеты и на возвращение домой.

Однако есть ли смысл возвращаться? Многочисленные исследования NASA приводят к неутешительному выводу: длительное пребывание в невесомости необратимо разрушит здоровье астронавтов. Например, работа профессора биологии Роберта Фиттса с космонавтами МКС показывает, что даже несмотря на активные физические нагрузки на борту космического корабля, после трехлетнего полета на Марс крупные мышцы, например, икроножные, станут на 50% слабее. Аналогичным образом снижается минеральная плотность костей. В результате значительно снижается работоспособность и выживаемость в экстремальных ситуациях, а период адаптации к нормальной гравитации составит не менее года.Полеты в невесомости на десятилетия поставят под вопрос саму жизнь космонавтов. Возможно, человеческий организм сможет восстанавливаться, например, в процессе торможения с постепенно увеличивающейся силой тяжести. Однако риск летального исхода все еще слишком высок и требует радикального решения.

Проблема радиации также остается сложной. Даже вблизи Земли (на борту МКС) космонавты находятся не более полугода из-за опасности радиационного облучения. Межпланетный корабль придется оснастить тяжелой защитой, но даже при этом остается вопрос о влиянии радиации на организм человека.В частности, на риск онкологических заболеваний, развитие которых в условиях невесомости практически не изучено. Ранее в этом году ученый Красимир Иванов из Немецкого аэрокосмического центра в Кельне опубликовал результаты интересного исследования поведения клеток меланомы (наиболее опасной формы рака кожи) в условиях невесомости. По сравнению с раковыми клетками, выращенными в условиях нормальной гравитации, клетки, которые провели 6 и 24 часа в условиях невесомости, менее склонны к метастазированию. Это кажется хорошей новостью, но только на первый взгляд.Дело в том, что такой «космический» рак способен десятилетиями находиться в состоянии покоя, а при нарушении работы иммунной системы распространяться неожиданно в широких масштабах. Кроме того, исследование дает понять, что мы еще мало знаем о реакции человеческого организма на длительное пребывание в космосе. Сегодня космонавты, здоровые крепкие люди, проводят там слишком мало времени, чтобы перенести свой опыт в длительный межзвездный полет.

Проект «Биосфера-2» начался с красивой, тщательно подобранной и здоровой экосистемы…

К сожалению, решить проблему невесомости на межзвездном корабле не так-то просто. Доступная нам возможность создания искусственной гравитации путем вращения живого объекта имеет ряд трудностей. Для создания земной гравитации даже колесо диаметром 200 м пришлось бы вращать со скоростью 3 оборота в минуту. При таком быстром вращении сила Кариолиса будет создавать совершенно непосильные для вестибулярного аппарата человека нагрузки, вызывающие тошноту и острые приступы морской болезни.Единственным решением этой проблемы является Stanford Tor, разработанный учеными Стэнфордского университета в 1975 году. Это огромное кольцо диаметром 1,8 км, в котором могли бы жить 10 тысяч астронавтов. Благодаря своим размерам он обеспечивает гравитацию на уровне 0,9-1,0 г и вполне комфортное проживание людей. Однако даже при скорости вращения ниже одного оборота в минуту люди все равно будут испытывать небольшой, но ощутимый дискомфорт. Более того, если построить такой гигантский жилой отсек, то даже небольшие сдвиги в распределении веса тора будут влиять на скорость вращения и вызывать вибрацию всей конструкции.

… но закончилось экологической катастрофой

В любом случае, корабль на 10 тысяч человек — идея сомнительная. Чтобы создать надежную экосистему для такого количества людей, нужно огромное количество растений, 60 тысяч кур, 30 тысяч кроликов и стадо крупного рогатого скота. Это само по себе может обеспечить диету из 2400 калорий в день. Однако все эксперименты по созданию таких закрытых экосистем неизменно заканчиваются неудачей. Так, в ходе крупнейшего эксперимента «Биосфера-2» компании Space Biosphere Ventures была создана сеть герметичных зданий общей площадью 1.Застроено 5 гектаров с 3 тысячами видов растений и животных. Вся экосистема должна была стать самоподдерживающейся маленькой «планетой», на которой жили 8 человек. Эксперимент длился 2 года, но через несколько недель начались серьезные проблемы: микроорганизмы и насекомые начали бесконтрольно размножаться, потребляя слишком много кислорода и растений, а также выяснилось, что без ветра растения становились слишком хрупкими. В результате локальной экологической катастрофы люди начали терять вес, количество кислорода упало с 21% до 15%, и ученым пришлось нарушить условия эксперимента и снабдить восьмерых «космонавтов» кислородом и пищей.

Таким образом, создание сложных экосистем представляется ошибочным и опасным способом обеспечения экипажа межзвездного корабля кислородом и пищей. Для решения этой задачи вам понадобятся специально созданные организмы с измененными генами, способные питаться светом, отходами и простыми веществами. Например, крупные современные заводы по производству водорослей хлореллы могут производить до 40 тонн навозной жижи в сутки. Один полностью автономный биореактор весом в несколько тонн может производить до 300 литров суспензии хлореллы в сутки, чего достаточно, чтобы накормить бригаду из нескольких десятков человек.Генетически модифицированная хлорелла могла не только удовлетворять потребности экипажа в питательных веществах, но и перерабатывать отходы, в том числе углекислый газ. Сегодня процесс генной инженерии для микроводорослей стал обычным явлением, и существует множество проектов, разработанных для очистки сточных вод, производства биотоплива и многого другого.

Застывший сон

Почти все вышеперечисленные проблемы пилотируемого межзвездного полета могла бы решить одна очень перспективная технология — анабиоз, или как его еще называют криостаз. Анабиоз – это замедление жизненных процессов человека как минимум в несколько раз. Если удастся погрузить человека в такую ​​искусственную летаргию, которая замедляет обмен веществ в 10 раз, то в 100-летнем полете он состарится во сне всего на 10 лет. Это облегчает решение проблем питания, снабжения кислородом, психических расстройств и разрушения организма в результате невесомости. Кроме того, защитить отсек с анабиотическими камерами от микрометеоритов и радиации проще, чем обитаемую зону большого объема.

К сожалению, замедление процессов жизнедеятельности человека — крайне сложная задача. Но в природе есть организмы, способные впадать в спячку и увеличивать продолжительность жизни в сотни раз. Например, небольшая ящерица под названием сибирская саламандра способна впадать в спячку в трудные времена и выживать десятилетиями, даже будучи вмороженной в глыбу льда с температурой минус 35-40°С. Известны случаи, когда саламандры проводили около 100 лет. впал в спячку и, как ни в чем не бывало, оттаял и убежал от удивленных исследователей. При этом обычная «непрерывная» продолжительность жизни ящерицы не превышает 13 лет. Удивительная способность саламандры связана с тем, что ее печень синтезирует большое количество глицерина, почти 40% массы тела, который защищает клетки от низких температур.

Биореактор для выращивания генетически модифицированных микроводорослей и других микроорганизмов может решить проблему питания и переработки отходов

Основным препятствием для погружения человека в криостаз является вода, из которой на 70% состоит наше тело.При замораживании превращается в кристаллы льда, увеличиваясь в объеме на 10%, что разрывает клеточную оболочку. Кроме того, по мере ее замерзания вещества, растворенные внутри клетки, мигрируют в оставшуюся воду, нарушая внутриклеточные процессы ионного обмена, а также организацию белков и других межклеточных структур. В целом разрушение клеток при замораживании делает невозможным возвращение человека к жизни.

Однако есть перспективный способ решения этой проблемы – клатратные гидраты. Они были обнаружены еще в 1810 году, когда британский ученый сэр Хамфри Дэви ввел в воду хлор под высоким давлением и стал свидетелем образования твердых структур. Это были клатратные гидраты — одна из форм водяного льда, в состав которого входит посторонний газ. В отличие от кристаллов льда клатратные решетки менее твердые, не имеют острых краев, но имеют полости, в которых могут «прятаться» внутриклеточные вещества. Технология клатратной анабиоза проста: инертный газ, например, ксенон или аргон, температура чуть ниже нуля, и клеточный метаболизм начинает постепенно замедляться, пока человек не вступает в криостаз.К сожалению, образование клатратных гидратов требует высокого давления (около 8 атмосфер) и очень высокой концентрации газа, растворенного в воде. Как создать такие условия в живом организме, пока неизвестно, хотя определенные успехи в этой области есть. Таким образом, клатраты способны защищать ткани сердечной мышцы от разрушения митохондрий даже при криогенных температурах (ниже 100 градусов Цельсия), а также предотвращать повреждение клеточных мембран. Эксперименты по клатратному анабиозу на людях пока не обсуждаются, так как коммерческий спрос на технологии криостаза невелик и исследования по этой теме ведутся в основном небольшими компаниями, предлагающими услуги по замораживанию тел умерших.

Полеты на водороде

В 1960 году физик Роберт Бассар предложил оригинальную концепцию термоядерного прямоточного воздушно-реактивного двигателя, решающего многие проблемы межзвездных путешествий. Суть в том, чтобы использовать водород и межзвездную пыль, присутствующую в космическом пространстве. Космический аппарат с таким двигателем сначала разгоняется на собственном топливе, а затем разворачивает огромную воронку магнитного поля диаметром в тысячи километров, которая захватывает водород из космоса. Этот водород используется как неиссякаемый источник топлива для термоядерного ракетного двигателя.

Двигатель Bassard предлагает огромные преимущества. Во-первых, за счет «бесплатного» топлива можно двигаться с постоянным ускорением в 1 g, а значит, исчезают все проблемы, связанные с невесомостью. Кроме того, двигатель позволяет разгоняться до огромной скорости — 50% скорости света и даже больше. Теоретически, двигаясь с ускорением 1 g, корабль с двигателем Бассара может преодолеть расстояние в 10 световых лет примерно за 12 земных лет, а экипажу из-за релятивистских эффектов на это понадобилось бы всего 5 лет корабельного времени.

К сожалению, на пути к созданию корабля с двигателем Bassard возникает ряд серьезных проблем, которые невозможно решить на современном уровне технологий. В первую очередь необходимо создать гигантскую и надежную ловушку для водорода, генерирующую магнитные поля огромной силы. В то же время он должен обеспечивать минимальные потери и эффективную транспортировку водорода в термоядерный реактор. Сам процесс термоядерной реакции превращения четырех атомов водорода в атом гелия, предложенный Бассаром, вызывает много вопросов.Дело в том, что эту простейшую реакцию сложно реализовать в прямоточном реакторе, так как она идет слишком медленно и в принципе возможна только внутри звезд.

Однако прогресс в изучении термоядерного синтеза дает надежду, что проблему удастся решить, например, используя в качестве катализатора реакции «экзотические» изотопы и антивещество.

Сибирские саламандры могут впадать в анабиоз на десятилетия

Пока исследования по двигателю Bassard носят чисто теоретический характер.Требуются расчеты на основе реальных технологий. В первую очередь необходимо разработать двигатель, способный вырабатывать энергию, достаточную для питания магнитной ловушки и поддержания термоядерной реакции, вырабатывать антиматерию и преодолевать сопротивление межзвездной среды, что будет тормозить огромный электромагнитный «парус».

Антивещество в помощь

Это может показаться странным, но сегодня человечество ближе к созданию двигателя на антиматерии, чем к интуитивно понятному и, казалось бы, простому прямоточному воздушно-реактивному двигателю Бассара.

Термоядерный реактор на основе дейтерия и трития может генерировать 6×1011 Дж на грамм водорода — выглядит впечатляюще, особенно если учесть, что он в 10 миллионов раз эффективнее химических ракет. Реакция вещества и антивещества дает примерно на два порядка больше энергии. Когда дело доходит до аннигиляции, расчеты ученого Марка Миллиса и плоды его 27-летнего труда не выглядят столь удручающими: Миллис рассчитал затраты энергии на запуск космического корабля к Альфе Центавра и нашел, что они составят 10 18 Дж. , я.е. почти годовое потребление электроэнергии всем человечеством. Но это всего лишь один килограмм антивещества.

Зонд Hbar Technologies будет иметь тонкий парус из углеродного волокна, покрытый ураном-238. Когда он ударится о парус, антиводород аннигилирует и создаст реактивную тягу.

В результате аннигиляции водорода и антиводорода образуется мощный поток фотонов, скорость истечения которых достигает максимальной для ракетного двигателя, т.е. скорости света. Это идеальный показатель для достижения очень высоких околосветовых скоростей для космического корабля с фотонным двигателем.К сожалению, использовать антивещество в качестве ракетного топлива очень сложно, потому что при аннигиляции происходят всплески мощного гамма-излучения, убивающие космонавтов. Также пока нет технологий хранения больших количеств антиматерии, а сам факт накопления тонн антиматерии даже в далеком от Земли космосе представляет серьезную угрозу, так как аннигиляция даже одного килограмма антиматерии эквивалентна к ядерному взрыву мощностью 43 мегатонны (взрыв такой силы может превратить треть территории США).Стоимость антиматерии — еще один фактор, усложняющий межзвездные полеты на фотонах. Современные технологии производства антивещества позволяют производить один грамм антиводорода по цене в десятки триллионов долларов.

Однако крупные проекты по изучению антиматерии приносят свои плоды. В настоящее время созданы специальные хранилища позитронов, «магнитные бутылки», представляющие собой охлаждаемые жидким гелием контейнеры со стенками из магнитных полей. В июне этого года ученым ЦЕРНа удалось сохранить атомы антиводорода на 2000 секунд.В Калифорнийском университете (США) строится крупнейшее в мире хранилище антивещества, в котором может храниться более триллиона позитронов. Одна из целей ученых Калифорнийского университета — создать портативные контейнеры для антивещества, которые можно будет использовать в научных целях вдали от больших ускорителей. Проект поддерживается Пентагоном, который заинтересован в военных применениях антивещества, поэтому вряд ли будет недофинансировано крупнейшее в мире множество магнитных бутылок.

Современные ускорители смогут произвести один грамм антиводорода за несколько сотен лет. Это очень долго, поэтому единственный выход — разработать новую технологию производства антивещества или объединить усилия всех стран нашей планеты. Но даже в этом случае при современных технологиях нечего и мечтать о производстве десятков тонн антивещества для межзвездных пилотируемых полетов.

Однако все не так печально. Специалисты НАСА разработали несколько проектов космических кораблей, которые могли бы отправиться в дальний космос всего с одним микрограммом антивещества.НАСА считает, что усовершенствование оборудования позволит производить антипротоны по цене около 5 миллиардов долларов за грамм.

Американская компания Hbar Technologies при поддержке НАСА разрабатывает концепцию беспилотных зондов, приводимых в движение антиводородным двигателем. Первая цель этого проекта — создание беспилотного космического корабля, который мог бы долететь до пояса Койпера на окраине Солнечной системы менее чем за 10 лет. Сегодня достичь таких отдаленных точек за 5-7 лет невозможно, в частности, зонд НАСА «Новые горизонты» пролетит через пояс Койпера через 15 лет после запуска.

Зонд, работающий на расстоянии 250 а.е. через 10 лет он будет очень маленьким, с полезной нагрузкой всего 10 мг, но и антиводорода ему потребуется немного — 30 мг. Тэватрон произведет такое количество через несколько десятилетий, и ученые смогут протестировать концепцию нового двигателя во время реальной космической миссии.

Предварительные расчеты также показывают, что подобным образом можно отправить небольшой зонд к Альфе Центавра. На одном грамме антиводорода он долетит до далекой звезды за 40 лет.

Может показаться, что все вышеперечисленное — фантастика и не имеет ничего общего с ближайшим будущим. К счастью, это не так. Пока внимание общественности приковано к мировым кризисам, провалам звезд эстрады и другим текущим событиям, эпохальные инициативы остаются в тени. Космическое агентство NASA запустило амбициозный проект 100 Year Starship, который предполагает поэтапное и долгосрочное создание научно-технической базы для межпланетных и межзвездных полетов.Эта программа не имеет аналогов в истории человечества и должна привлечь ученых, инженеров и энтузиастов других профессий со всего мира. С 30 сентября по 2 октября 2011 года в Орландо, штат Флорида, пройдет симпозиум, на котором будут обсуждаться различные технологии космических полетов. По результатам таких мероприятий специалисты НАСА разработают бизнес-план в помощь отдельным отраслям и компаниям, разрабатывающим пока еще недостающие, но необходимые для будущих межзвездных путешествий технологии.Если амбициозная программа НАСА увенчается успехом, через 100 лет человечество сможет построить межзвездный корабль, и мы будем перемещаться по Солнечной системе с такой же легкостью, как сегодня летаем с материка на материк.

Михаил Левкевич

НАУЧНЫЕ ГОРИЗОНТЫ

Аэрокосмическая промышленность

транспорт на ВЛ ВИ11Р ГП

Мощным толчком ракета поднимается вертикально со стартового стола и уходит вверх… Знакомый еще с 1960-х годов.н, Германия). Лауреат премии Общества Макса Дланка, доктор философии. доктор Сибирского отделения Российской академии наук ~

XAPMTOHCJP Анатолий. Михайлович — доктор технических наук, профессор-исследователь Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН (Новосибирск). Заслуженный деятель науки РФ, лауреат премии Совета Министров СССР (1985). Автор и соавтор около 150 научных работ и 2 патентов

Дальнейшее развитие космонавтики определяется необходимостью интенсивной эксплуатации космических станций, развития глобальных систем связи и навигации, наблюдения за окружающей средой в планетарном масштабе.Для этих целей ведущие страны мира разрабатывают многоразовые воздушно-космические самолеты (ВКС), которые значительно удешевят доставку грузов и людей на орбиту. Это будут системы, характеризующиеся возможностями, [наиболее важными из которых являются следующие:

Многократное применение для выведения на орбиту производственных и научно-технических грузов с относительно небольшим временным интервалом между повторными полетами;

Возврат поврежденных и изношенных конструкций, захламляющих пространство;

Спасение экипажей орбитальных станций и космических кораблей в чрезвычайных ситуациях;

Срочная разведка районов стихийных бедствий и катастроф в любой точке мира.

В странах с развитой авиакосмической промышленностью

достигли больших успехов в области высоких скоростей полета, что определяет потенциал создания широкой номенклатуры гиперзвуковых воздушно-реактивных самолетов. Есть все основания полагать, что в будущем пилотируемая авиация освоит скорости от чисел Маха М=4-6 до М=12-15 (при этом рекорд М=6,7, установленный еще в 1967 г. американским экспериментальным самолетом Х-15 с ракетный двигатель).

Если говорить о гражданской авиации, то развитие высоких скоростей крайне важно для интенсификации пассажирских перевозок и деловых связей.Гиперзвуковой пассажирский самолет со скоростью 6 Маха сможет обеспечить малоутомительную продолжительность полета (не более 4 часов) на международных маршрутах дальностью около 10 тыс. км, таких как Европа (Париж) — Южная Америка (Сан-Паулу). ), Европа (Лондон) – Индия, США (Нью-Йорк) – Япония. Напомним, время полета сверхзвукового «Конкорда» из Нью-Йорка в Париж составило около 3 часов, а Boeing 747 проводит на этом маршруте около 6,5 часов. Самолет будущего со скоростью 10 Маха

СЛОВАРЬ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ

Число Маха — параметр, характеризующий, во сколько раз скорость летательного аппарата (или газового потока) превышает скорость звука. Гиперзвуковая скорость — расплывчатый термин для скорости с числом Маха, превышающим 4. 5 Число Рейнольдса — параметр, который характеризует связь между силами инерции и силами вязкости в потоке

Угол атаки — наклон плоскости крыла к линии полета Скачок уплотнения (ударная волна) — узкая область течения, в которой происходит резкое падение скорости сверхзвукового потока газа, приводящее к резкому увеличению плотности Волна разрежения область течения, в которой происходит резкое уменьшение плотности газовой среды

Схема макета двухступенчатой ​​воздушно-космической системы E1_AS-EOE. Эти транспортные средства будут взлетать и приземляться горизонтально, как и обычные самолеты. Предполагается, что длина натурной конфигурации составит 75 м, а размах крыла — 38 м. По: (Рейбл, Якобе, 2005)

за 4 часа смогут преодолеть 16-17 тыс. км, совершив беспосадочный перелет, например, из США или Европы в Австралию.

GTaya Мао Тай

Гиперзвуковые летательные аппараты требуют новых технологий, совершенно отличных от тех, что присущи современным самолетам и вертикально взлетающим космическим кораблям.Конечно ракета

двигатель выдает большую тягу, но расходует огромное количество топлива, к тому же ракета должна нести на борту окислитель. Поэтому применение ракет в атмосфере ограничивается кратковременными полетами.

Стремление решить эти сложные технические проблемы привело к разработке различных концепций космических транспортных систем. Основным направлением, которое активно исследуется ведущими мировыми аэрокосмическими фирмами, является одноступенчатая ВКС. Такой аэрокосмический самолет, взлетая с обычного аэродрома, может доставить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку около 3% от взлетной массы. Другой концепцией многоразовых систем является двухступенчатый аппарат. При этом первая ступень оснащена воздушно-реактивным двигателем, а вторая — орбитальной, а разделение ступеней осуществляется в диапазоне чисел Маха от 6 до 12 на высотах около 30 км.

1980-1990 Проекты ВКС разрабатывались в США (НАСП), Англии (ХОТОЛ), Германии (Зенгер), Франции (СТС-2000, СТАР-Н), России (ВКС НИИ-1, Спираль, Ту-2000).В 1989 году по инициативе Немецкого исследовательского общества (DFG) начались совместные исследования трех немецких центров:

Рейнско-Вестфальская техническая школа в Аахене, Мюнхенский технический университет и Штутгартский университет. Эти центры, спонсируемые DFG, проводили долгосрочную исследовательскую программу, включавшую изучение фундаментальных вопросов, необходимых для проектирования космических транспортных систем, таких как общее машиностроение, аэродинамика, термодинамика, механика полета, двигатель, материалы и т. д.Значительная часть работ по экспериментальной аэродинамике выполнялась совместно с Институтом теоретической и прикладной механики. С. А. Христианович СО РАН. Организацию и координацию всей исследовательской работы осуществлял комитет, который в течение десяти лет возглавлял один из авторов настоящей статьи (Э. Краузе). Предлагаем вниманию читателя несколько наиболее показательных наглядных материалов, иллюстрирующих некоторые результаты, полученные в рамках данного проекта в области аэродинамики.

Полет двухступенчатой ​​системы ЭЛАК-ЭОС должен охватывать самый широкий диапазон скоростей: от преодоления звукового барьера (М=1) до отделения орбитальной ступени (М=7) и ее выхода на околоземную орбиту (М = 25). Для: (Rable, Jacobe, 2005)

Звуковой барьер Число Маха

НАУЧНЫЕ ГОРИЗОНТЫ

Большая модель ELAC 1 (длиной более 6 м) на испытательном участке немецко-голландской низкоскоростной аэродинамической трубы DNW. Для: (Rable, Jacobe, 2005)

Aaóóñóó «i áí ^ áóáy ñeñóálá ELAC-EOS

Для исследований была предложена концепция двухступенчатого воздушно-космического корабля (ступень-носитель по-немецки называлась ELAC, орбитальная — EOS). Топливо — жидкий водород. Предполагалось, что полномасштабная конфигурация ELAC будет иметь длину 75 м, размах крыла 38 м и большую стреловидность р/голову. При этом длина ступени ЭОС составляет 34 м, а размах крыла — 18 м. Орбитальная ступень имеет носовую часть эллиптической формы, центральный корпус с полуцилиндрическим верхним бортом и один киль в плоскости симметрии. На верхней поверхности первой ступени имеется углубление, в котором находится орбитальная ступень при наборе высоты. Хотя и неглубокий, но при гиперзвуковых скоростях при отрыве (М = 7) он оказывает существенное влияние на характеристики течения.

Для теоретических и экспериментальных исследований было спроектировано и изготовлено несколько моделей несущей и орбитальной ступеней в масштабе 1:150. Для испытаний на малых скоростях в немецко-голландской аэродинамической трубе DNW была изготовлена ​​крупная модель исследуемой конфигурации в масштабе 1:12 (длина более 6 м, вес около 1600 кг).

Aegóáeegáóey ñaáSógaóeá

Полет со сверхзвуковой скоростью очень сложен для исследователя, так как сопровождается образованием скачков уплотнения, или скачков уплотнения, и летательный аппарат в таком полете проходит несколько режимов обтекания (с различной локальной структурой), сопровождающихся повышением в тепловых потоках.

Эта задача в проекте ELAC-EOS исследовалась как экспериментально, так и численно. Большинство экспериментов было проведено в области аэродинамики.

Масляно-сажевый рисунок линий тока на поверхности модели ЭЛАК-1, полученный в аэродинамической трубе Т-313 ИТПМ СО РАН. Согласно: (Krause et al., 1999)

Сравнение результатов численного моделирования вихревых структур с подветренной стороны модели E1.AC 1 (справа) и экспериментальной визуализации методом лазерного ножа (слева).Результаты численных расчетов были получены путем решения уравнений Навье-Стокса для ламинарного течения при числе Маха М = 2, числе Рейнольдса Je = 4·10e и угле атаки а = 24°. Рассчитанные вихревые картины аналогичны экспериментально наблюдаемым; имеются различия в поперечных формах отдельных вихрей. Обратите внимание, что набегающий поток перпендикулярен плоскости изображения. По: (ЭКОТЕРД э?а/., 1996)

дымоход Т-313 ИТПМ СО РАН в г.Новосибирске. Число Маха набегающего потока в этих экспериментах варьировалось в пределах 2

Полученные результаты наглядно демонстрируют, в том числе, образование вихрей с подветренной стороны. Панорамные картины течений на поверхности модели визуализировались путем нанесения специальных жидкостей или масломасляной смеси. В типичном примере визуализации нефти/нефти видны поверхностные линии тока, закручивающиеся внутрь от передней кромки крыла и переходящие в линию, ориентированную приблизительно в направлении потока. Есть и другие полосы, направленные к центральной линии модели.

Эти четкие следы с подветренной стороны характеризуют поперечное течение, трехмерную структуру которого можно наблюдать методом лазерного ножа.С увеличением угла атаки воздушный поток перетекает с наветренной поверхности крыла на подветренную, образуя сложную вихревую систему. Отметим, что первичные вихри с пониженным давлением в ядре вносят положительный вклад в подъемную силу КА. Сам метод лазерного ножа основан на фотографировании рассеянного

Вихревой пузырь в переходном состоянии

Полностью развитая вихревая спираль

Затухание вихрей на подветренной стороне конфигурации ELAC 1 было визуализировано путем введения флуоресцентной краски. Для: (Стромберг, Лимберг, 1993)

¡Я ЕСМЬ ГОРИЗОНТЫ НАУКИ

на вводимые в поток твердые или жидкие микрочастицы, распределение концентраций которых определяется структурой исследуемых потоков. Когерентный источник света формируется в виде тонкой световой плоскости, что, собственно, и дало название методу. Интересно, что с точки зрения обеспечения необходимой контрастности изображения очень эффективны микрочастицы обычной воды (тумана).

При определенных условиях ядра вихрей могут разрушаться, что снижает подъемную силу крыла. Этот процесс, называемый разрушением вихря, развивается

типа «пузырь» или «спираль», визуальные различия между которыми демонстрируются фотографией, сделанной с помощью инъекции флуоресцентной краски. Обычно затуханию спирали предшествует пузырьковый режим срыва вихрей.

Полезную информацию о спектрах сверхзвукового обтекания самолетов дает метод теней Топлера.С его помощью визуализируются неоднородности в потоках газа, особенно хорошо видны ударные волны и волны разрежения.

Основной объектив Объектив Проекционный объектив Экран (камера)

Источник света V g H Неоднородность Нож Фуко «I

МЕТОД ТЕПЛЕРА

Еще в 1867 году немецкий ученый А. Теплер предложил метод обнаружения оптических неоднородностей в прозрачных средах, который до сих пор не утратил своей актуальности в науке и технике. В частности, он широко используется для изучения распределения плотности воздушного потока при обтекании моделей самолетов в аэродинамических трубах.

Оптическая схема одной из реализаций метода представлена ​​на рисунке. Пучок лучей от щелевого источника света направляется системой линз через исследуемый объект и фокусируется на краю непрозрачного экрана (так называемый нож Фуко). Если в исследуемом объекте нет оптических неоднородностей, то все лучи задерживаются ножом. При наличии неоднородностей лучи будут рассеиваться, а часть из них, отклонившись, пройдут над кромкой ножа.Поместив за плоскостью ножа Фуко проекционный объектив, можно спроецировать эти лучи на экран (прямо в камеру) и получить изображение неровностей.

Рассмотренная простейшая схема позволяет визуализировать градиенты плотности среды перпендикулярно кромке ножа, а градиенты плотности по другой координате приводят к смещению изображения по кромке и не меняют освещенность лезвия. экран. Существуют различные модификации метода Теплера.Например, вместо ножа устанавливается светофильтр, состоящий из параллельных полос разного цвета. Или используется круглая апертура с цветными секторами. В этом случае при отсутствии неоднородностей лучи из разных точек проходят через одно и то же место диафрагмы, поэтому все поле окрашивается в один цвет. Появление неровностей вызывает отклонение лучей, проходящих через разные сектора, и изображения точек с разным отклонением света окрашиваются в соответствующие цвета.

Удар по голове

Вентилятор волн разрежения

Уплотнительный амортизатор

Эта теневая картина обтекания модели EbAC 1 была получена оптическим методом Теплера в сверхзвуковой аэродинамической трубе в Аахене. По: (Непе! Э? А/., 1993)

Теневая фотография обтекания модели Е1.АС 1 с воздухозаборником в гиперзвуковой ударной трубе (М = 7,3) в Аахене. Красивые радужные вспышки в нижней правой части изображения представляют хаотические потоки внутри воздухозаборника.Для: (Оливье и др., 1996)

Теоретическое распределение чисел Маха (скоростей) для обтекания двухступенчатой ​​конфигурации E1_AC-EOE (число Маха набегающего потока M = 4,04). Автор: (Breitsumter et al., 2005)

Наблюдалось хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных, что подтверждает достоверность численного решения для прогнозирования гиперзвуковых течений. На этой странице представлен пример расчетной картины распределения чисел Маха (скоростей) в потоке в процессе отрыва.На обете видны толчки уплотнения и локальные разрежения. В реальности задняя часть конфигурации EbAC 1C не будет иметь разрежения, так как там будет гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель.

Разделение несущей и орбитальной ступеней — одна из самых сложных задач, решаемых в рамках проекта ELAC-EOS. Для безопасного маневрирования этот этап полета требует особенно тщательного изучения. Численные исследования его* различных фаз проводились в центре SFB 255 Мюнхенского технического университета, а все экспериментальные работы проводились в Институте теоретической и прикладной механики СО РАН.Испытания в сверхзвуковой аэродинамической трубе Т-313 включали визуализацию обтекания полной конфигурации и измерение аэродинамических характеристик и поверхностных давлений при разделении ступеней.

Модель нижней ступени ELAC 1C отличалась от оригинальной версии ELAC 1 неглубоким отсеком, в котором должна располагаться орбитальная ступень при взлете и наборе высоты. Компьютерное моделирование проводилось при числе Маха набегающего потока М = 4,04, числе Рейнольдса -Re = 9,6·106 и нулевом угле атаки модели УРС.

В целом можно сказать, что исследования аэродинамической концепции двухступенчатых систем ÜiELAC-EOS, инициированные немецким исследовательским обществом DFG, увенчались успехом. В результате обширного комплекса теоретических и экспериментальных работ, в которых участвовали научные центры Европы, Азии, Америки и Австралии, был проведен полный расчет конфигурации, способной к горизонтальному взлету и посадке на штатном аэродроме, аэродинамическим

полетных задания на малых, сверхзвуковых и особенно гиперзвуковых скоростях.

Сейчас ясно, что создание перспективного авиационно-космического транспорта требует более детальных исследований по разработке гиперзвуковых воздушно-реактивных двигателей, надежно работающих в широком диапазоне скоростей полета, высокоточных систем управления отделением ступеней и посадкой летательных аппаратов. орбитальный модуль, новые высокотемпературные материалы и т. д. … Решение всех этих сложных научно-технических задач невозможно без объединения усилий ученых разных стран.И опыт этого проекта только подтверждает: долгосрочное международное сотрудничество становится неотъемлемой частью аэрокосмических исследований.

Литература

Харитонов А.М., Краузе Э., Лимберг В. и др. // Ж. Эксперименты с жидкостями. — 1999. — Т. 26. — С. 423.

Бродецкий М.Д., Харитонов А.М., Краузе Э. и соавт. // Ж. Эксперименты с жидкостями. — 2000. — Т. 29. — С. 592.

Бродецкий М.Д., Харитонов А.М., Краузе Э. и соавт. // Проц. в X Междунар. Конференция по методам эмфизических исследований.Новосибирск. — 2000. -Т.1.- С. 53.

Краузе Э., Бродецкий М.Д., Харитонов А.М. // Проц. на Конгрессе WFAM. Чикаго, 2000.

Бродецкий М.Д., Краузе Э., Никифоров С.Б. и другие. // ПМТФ. – 2001. – Т. 42. – С. 68.

Чуда не произошло, как в начале третьего тысячелетия, когда мы, по словам Рэя Брэдбери, должны были колонизировать Марс. Часто говорят о пророчествах научной фантастики, но не следует забывать и о неудачных прогнозах – катастрофически красивых, но все же неудачах.

Где летающие машины?

Есть техника под этим названием, но на самом деле это всего лишь гибрид автомобиля с самолетом. И хотя последние разработки выглядят футуристично, они очень и очень дороги и мало похожи на антигравитационный транспорт из «Пятого элемента». Дальше от него другие разработки, похожие по конструкции на вертолет, или вовсе оснащенные парашютом и задним винтом… Тут скорее приходит на ум другая фантазия — живущий на крыше Карлсон.Очаровательно, но инновациями здесь и не пахнет.

В фильмах и компьютерных играх мелькал еще один вариант индивидуального транспорта — реактивный ранец. Например, он был показан в «Звездных войнах» и «Робокопе». Но и тут до массового применения дело не дошло, да и вряд ли скоро дойдет — топлива хватает только на полминуты полета, а стоят эти объемы кругленькую сумму.

Мы сами, видимо, настолько не ждем чудес, что радуемся даже такому творению китайского гения-новатора, как «портальный автобус».Но это реально, как монорельс в Москве или японский поезд со скоростью до 603 км/ч.

И все же для человеческого воображения границы неприемлемы. Научная фантастика прошлого, да и просто фантазии наших предков о будущем приобрели особый шарм и новое название – «ретрофутуризм». Романтичная, восторженная любовь к технике и желание предвосхищать будущие открытия – это может и тронуть, и вдохновить уже сегодня.

Изобретите велосипед

Еще до того, как машину захотелось «поднять в воздух», появились идеи по ее улучшению.А самое главное — изобретать велосипед по-новому! Японский журнал в 1936 году представил концепт-кар с шариками вместо обычных шин: по замыслу авторов, такая идея обеспечила бы плавность хода транспорта. Не такая уж и бессмысленная идея, даже по мнению современных инженеров. В 2016 году аналогичную разработку представила американская компания Goodyear, крупнейший производитель шин.

Гигантомания породила еще одно мнимое чудо техники — корабль на огромных колесах, который, по замыслу изобретателя, должен был бороздить пески Сахары и решать проблему с транспортом в регионе.Борьба с самумами и другими бедствиями пустыни, в том числе с жарой, была предусмотрена проектом, и инженер обещал «путешествие, которое превратится в приятное путешествие по тем местам, где тысячи поколений напрасно боролись с силами природы и погибли в неравная борьба». Вот как об этом писал журнал «Вокруг света» в 1927 году. Насколько удачной была идея — неизвестно — до реализации она так и не дошла. Хотя можно предположить, что на обещанное кондиционирование такой машины, да еще и на преодоление песков зубчатыми колесами ушло бы немало ресурсов.

Однако для общего пользования предлагались только компактные модели. В 1947 году инженер Эдуард Верейкен из Брюсселя запатентовал дициклинг — самоходную повозку, которая состояла из двух огромных колес и открытой кабины посередине. Сам изобретатель утверждал, что транспорт может разгоняться до 185 км/ч — но в это верится с трудом. Да и безопасность пассажиров остается под вопросом. Только в шведском аналоге 1999 года Йонаса Бьеркгольца были учтены все конструктивные проблемы. Но использовать его сейчас только для развлечения публики.

Еще одной любимой темой инженеров и мечтателей были поезда. На монорельсы возлагались большие надежды, хотя преподносились они довольно необычно — например, так или так. А вот обычные поезда в будущем видели куда более продвинутыми — комфортными, вместительными, да еще и с видом на звезды.

«Корабль пустыни» по версии 1927 года.

Вертолет каждому!

Где фантазия развернулась на полную катушку, так это в летательном аппарате.Воображение наших предков породило и блюдцеобразные самолеты, и самолеты с крыльями внизу и турбодвигателями в носовой части, и даже самолеты-подводные лодки. Не говоря уже о том, что вы также можете самостоятельно просматривать галереи на Reddit или коллекции ключевых слов на Pinterest.

Но что особенно трогательно во всех этих проектах, так это вера в общедоступность транспорта будущего. Человек только что покорил воздух, а американские журналы пишут: «Вертолеты для всех!» («Вертолеты в каждый дом!»).И среди всех этих газетных вырезок почти вековой давности можно увидеть рисунки частных самолетов. В то время действительно ждали от будущего только стремления вверх, и научного прогресса, и качества жизни всех.

Вы верите в это сейчас, когда стоите в пробке в час пик? Или когда трясешься на верхней полке плацкартного вагона? Сжимаете в руке смартфон, вычислительная мощность которого, как известно, выше, чем у оборудования НАСА в 1969 году?

XXI век еще не состоялся — он уж точно не состоялся так, как ожидали любители технического прогресса.Но будущее, как оказалось, непредсказуемо. Медленно, но идет — приглашаем вас ознакомиться с футуристическим транспортом современности.

Сегодняшнее будущее

Сегвей стал в последние годы одним из самых модных видов личного транспорта, технологическим конкурентом велосипедов и самокатов. Что делает его футуристичным? Вам придется «рулить» исключительно телом: гироскоп и другие датчики в его устройстве реагируют на наклон. И только крутить его придется ручкой или специальной колонкой.Управление гироскутером и моноциклом полностью интуитивно понятное – надо сказать, что именно эти разновидности популярны сегодня.

В Набережных Челнах и Москве на сегвеях ездит даже полиция. Во многих городах появились пункты проката, где можно на время стать владельцем двухколесной «самоходки» или уницикла. На рынке уницикл может стоить до полумиллиона рублей, но за 20-30 тысяч вполне можно купить уницикл, выдерживающий 15 километров без подзарядки.

Еще одним представителем современного электротранспорта является электромобиль. Будучи изобретенным даже раньше, чем обычные автомобили, работающие на топливе, он до сих пор остается символом будущего. Причин тому много: и ресурсосбережение, и экологичность, и независимость от конъюнктуры нефтяного рынка. Сегодня ездить на электромобиле проще всего, особенно жителям Москвы и Санкт-Петербурга: достаточно обратиться в службу такси, в автопарке которой есть такие модели.В Яндекс.Такси, например, не так давно появился один из самых совершенных электромобилей Tesla Model S. Его возможности впечатляют: всего за несколько секунд он может разогнаться до 100 км/ч, при этом ход практически тихий.

Самый инновационный транспорт, известный россиянам, — это, конечно же, Московский монорельс, «тринадцатая линия метро». В полной мере он начал функционировать еще в 2008 году, но и сейчас о нем слышали далеко не все жители регионов. Словно сошедший с тех же ретрофутуристических вырезок из журналов, но адаптированный к реальности, монорельс — любимец публики.Расположение дороги поражает воображение — это эстакада, то есть маршрут поезда полностью проходит над Москвой. Маршрут пролегает от станции Тимирязевская до улицы Сергея Эйзенштейна. Правда, в последнее время пошли разговоры о демонтаже трассы, хотя последнее слово все-таки за предложением сделать ее «туристическим объектом». Окупаемость, как оказалось, была серьезной проблемой для этой пилотной дороги.

Итак, преодолевая трудности современного мироустройства, будущее все же медленно приближается.Ждут ли нас в ближайшие десятилетия левитирующие машины и телепортационная будка в каждом дворе? Навряд ли. Будет ли транспорт будущего похож на то, что мы можем себе представить? Тоже маловероятно. И это не так уж плохо.

Угадайте, кто приехал поощрить российские олимпиадные команды?

«Мы завоевали больше медалей, чем в советское время»

Смотрите выпуск новостей 1TV о посещении Владимиром Путиным сборной России. Весь отчет (конечно) на русском языке, но мы приводим приблизительную сводку ниже:

1ТВ ведущий:

«Игроки в видео не нуждаются в представлении.Это гроссмейстеры мирового уровня: Сергей Карякин, Владимир Крамник, Ян Непомнящий… Мужская и женская сборные по шахматам проводят последний день на сборах в Сочи. Отсюда они отправляются прямо на Олимпиаду в Батуми, Грузия. Президент Российской шахматной федерации Андрей Филатов называет их «самой сильной Олимпиадой в истории». Есть так много других сильных команд, например, из Ирана, Индии, Китая, США…»

Путин (спиной к камере) обменивается рукопожатием с Непомнящим

«Как и на всех олимпиадах, в шахматах важна акклиматизация.По этой причине сборная России тренировалась в Сочи. Климат здесь похож на место проведения в Батуми. И атмосфера правильная: «олимпийская столица» [Сочи] теперь еще и столица шахмат. Два года назад Президент Путин принял участие в открытии шахматной школы в образовательном центре «Сириус». Результаты просто поразили Владимира Крамника, который руководит этой инициативой. В перерывах между подготовкой к Олимпиаде он даже умудрялся проводить лекции для детей».

Владимир Путин поинтересовался у Крамника, как продвигаются дела на «Сириусе».«Два года назад вы пришли на открытие, — ответил бывший чемпион мира и трехкратный победитель шахматной олимпиады, — а у нас уже есть несколько чемпионок мира в разных категориях. Девушки до 16, до 20 — все чемпионы нашей школы».

Онлайн-трансляция чемпионата мира по блицу 2017 | Мировые шахматы / ФИДЕ

Далее в репортаже рассказывается об Андрее Есипенко, который выиграл чемпионат Европы до 10 лет в 2012 году, а также чемпионат Европы до 16 лет и чемпионат мира до 16 лет в 2017 году: «В 16 лет он уже гроссмейстер.Вот кадры, на которых мальчик из Новочеркасска [город с населением около 160 тысяч человек в Ростовской области. — Ред.] избивает не кого иного, как Сергея Карякина».

Анастасия Парамзина

«Среди девочек восходящая звезда — Анастасия Парамзина. В прошлом году она взяла серебро [Чемпионата мира среди юниоров до 20 лет]. На видео 14-летняя Настя проходит 1/8 финала чемпионата мира. Эти самородки дают начало жизни в самом сердце Сириуса».

Слева направо: Наталья Погонина, Александра Костенюк, Андрей Филатов, Дмитрий Яковенко

Андрей Филатов:

«Мы побили рекорд, завоевали больше медалей, чем в советское время.26 медалей в год для детских возрастных категорий. У нас есть региональные центры, где отбирают детей, готовят их там, потом отправляют на Сириус, где они проводят 21 день».

Слева направо: Яковенко, Сергей Рублевский, Владимир Поткин (на втором плане), Сергей Карякин, Владимир Крамник

Крамник:

«Приезжают из разных мест. Внутренний, Москва. Мышиного промаха не будет, талантливого ребенка не упустим, все прикрыто. В советское время была известная шахматная школа, я сам оттуда, и поблизости такого заведения не было.Мы это меняем, выжимаем максимум. Шахматы снова станут в глазах детей суперспортом. Свежие мысли очень скоро усилят нашу команду.»

«В принципе, наблюдается большой бум детей, играющих в шахматы. Как преподаватель Сириуса могу сказать, что в ближайшие годы мы будем занимать позицию одной из сильнейших в игре.»

Путин:

«Это должно быть для местных детей, на обычной основе. Мы должны не открывать элитные школы, а обеспечивать местных детей — чтобы местные дети не чувствовали себя обделенными на этом празднике жизни.»

Российский лидер хочет, чтобы это обсуждалось с местными спонсорами.

Путин позирует с командами Открытого чемпионата России и женской олимпиады

В конце Путин попозировал с игроками и пожелал им всяческих успехов. Команды обязались бороться до конца и сделать все возможное для России, которая в последний раз 16 лет назад принесла золото Олимпиады.

Ссылки