Техника - молодёжи 1948-08, страница 11

Элешртвскм, мвуемцюбаше

Явления.

Эта общность дала возможность электрически моде;гировать разнообразные процессы к явления и, исследуя электрические схемы, рассчитывать тем самым эти процессы, находить решение сложнейших уравнений» которыми они управляются.

Вот как. например, изучают с помощью электроинтегратора просачивание воды под плотиной.

Чтобы построить электрическую модель этого явления, почву под плотиной мысленно разбивают не ряды кубиков. Чем мельче кубики, тем точнее будет электрическое подобие.

Каждому кубику почвы в электрической модели должен быть сопоставлен электропроводящий кубик. Так как просачивание воды вдоль плотины можно ие учитывать, то кубик почвы можно заменить тонкой электропроводной пластинкой и тем самым сделать модель почвы под плотиной плоской. Электропроводность пластинки должна находиться ь определенном соответствии со способностью почвы пропускать воду. Но делать такие пластинки неудобно: для каждой новой задачи потребуется новый набор пластинок. В электроинтеграторе это затруднение обойдено просто и остроумно Вместо такой пластинки в нем имеются скрещивающиеся между собой сопротивления, величины которых можно изменять в зависимости от свойств изучаемого материала. Ряды из таких ячеек с сопротивлениями образуют щит электроинтегратооа. Отключая те ячейки, которые соответствуют самой плотине (просачивания сквозь бетон нет), исследователь получает электрическую модель почвы. Теперь иадо создать разность давлений в верхнем и нижнем бьефе плотины. Для этого к концам сопротивлений, соответствующим дну перед плотиной и позади ее, подводится разность электрических потенциалов, соответствующая разницу в давлении воды.

Через сопротивление начинает итти ток. Подключая измерительный прибор к разным узлам схемы, исследователь находит направление линии электрического тока, а тем самым и направление движения воды в почве. Замеряя силу тока в разных участках схемы, исследователь полу» чает данные о том, как сильно размывающее действие воды в том или ином месте под плотиной.

Сходным же образом решаются задачи о прохождении тепла по рель* сам. болванкам, почве, об обтекании тел воздушными струями, задачи о механических усилиях, о прогибах пластин и многие другие.

Лаборатория Энергетического института Академик иаук СССР выпустила несколько типов электроинтеграторов. Каждый из них — специалист в решении задач одного определенного класса: одни исследуют явления, подчиняющиеся уравнению Лапласа, другие — уравнению Пуассона, третьи — уравнению Фурье и т. д.

Чем сложнее задача, тем сложнее схема электроинтегратора. Кроме сопротивлений, в ней появляются также комбинации из емкости и индуктивности.

даже» когда он признан таковым, никто не может научно доказать, что он лучший из всех возможных: он лучший только из тех, которые были испытаны.

— А сколько таких вариантов возможно?

— В этом-то все и дело. Наш прибор позволяет исчислить вообще такое количество вариантов, представить которое нет никакой «физической «возможности. Электронная техника дала <M2iMf полную свободу в построении любых задач. Мы подсчитали, что даже при наибольшем самоограничении заданий и если на (каждое задание потребовалась <5ы одна минута, то для р-еш-екия всех вариантов на простейшей, нашей установке потребовалось бы...

Оператор пишет на бумаге число:

«flO⁹² веков, ниш 10^е1 тысячелетий».

— Это единица с девяносто двумя нолями. Практически, конечно, это число беспредельно. Если на планете будут работать сто миллионов интеграторов и- если все они будут непрерывно, три смены, решать разные задачи -в разных

•вариантах, эта чудовищная цифра потеряет всего восемь нолей из девяноста двух, то есть даже уменьшение в сто миллионов раз сохраняет ее астрономические размеры.

— Словом, этого хватит на то время, пока не будет изобретено что-нибудь еще более совершенное?

— С лихвой. Написанная цифра интересна тем, что она показывает универсальность прибора. Он в состоянии решать различные задачи, причем самого конкретного свойства.

— Например?

— Например, расчеты сложных электрокабелей, исследование поведения плотин и мостов из железобетона при различных температурных изменениях, выбор фундаментов для строительства в условиях вечной мерзлоты, замораживание грунта при борьбе с плывунами, исследование охлаждения рельсов и другого проката любых сложных профилей, задачи обтекания потоком воздуха или жидкости различных тел самой сложмой формы и еще множество. «Короче говоря, любой процесс в природе, выражаемый диференциальным уравнением, может быть всесторонне исследован новым прибором.

— (Но это уже похоже «а мистику. Мне захочется узнать состоится ли завтра футбольный матч, и я «опрошу у него, какая) будет погода © 'Москве в шесть часов вечера!..

— Что ж, вот перед вами прибор. Спросите его.

— Я не спйрит и не верю в говорящие столы.

— Я тоже. Чтобы получить ответ от спиритического стола, достаточно незаметно от других приподнять его концом ботинка. Чтобы получить ответ от этого стола, надо уметь задать ему вопрос. Синоптик сумеет это сделать. Он знает, как «зарядить» и.нтегратор нужными данными, чтобы ответ был точен. Он знает, как следовало бы решить задачу старыми кустарными методами вычислений, и он перепоручает эту работу подрядчику по счетной части. А тот делает ее с немыслимой для человеческого ума скоростью и точностью. Он определяет все параметры завтрашней погоды, -коль скоро необходимые параметры сегодняшней вложены в его панель тем способом, какой диктует нам высшая математика.

— Значит, с обыкновенными смертными этот «гражданин» разговаривать не желает?

— Что делать! Надо научиться говорить на его языке,

— Благодарю вас! Я удовлетворюсь таким прекрасным переводчиком, как вы. В заключение позвольте узнать, кто является создателем нового прибора?

— Создателем первой в мире машины для решения сложных математических задач был выдающийся русский ученый академик А. И. Крылов. Дальнейший путь развития машинной математики наметил в 1927 году советский ученый профессор Гершгорин. Он указал на возможность решения специальных математических задач с помощью электрических и механических устройств.

Идеи Крылова и Гершгорина развили и осуществили лауреаты Сталинской премии доктор технических наук Лев Гутенмахер, его ближайший сотрудник и ученик, кандидат технических наук Николай Корольков, директор Всесоюзного института автоматики Василий Лебедев и сотрудник института Борис Волынский. Они создали замечательные электрические устройства для решения сложнейших задач высшей математики. Изготовленные под их руководством электроинтеграторы уже работают в научно-исследовательских институтах Москвы, Ленинграда, Киева и других городов Советского Союза.

Создание электроинтегратора — одна из фундаментальных работ Энергетического института имени Г. М, Кржижановского Академии наук СССР.

— Подобно тому, как создание электроэкскаватора — одна из' фундаментальных работ Уралмаша?..

— Что за странное сопоставление?

— Думается, оно тоже плодотворно. Эти машины, — одна, освобождающая сотни рабочих от тяжелого физического труда, и другая, освобождающая человеческий мозг от тяжелой вычислительной работы, — представляют собою два полюса одного и wo же процесса, который' осуществляется в Советском Союзе,—«великого процесса механизации труда?

9