Техника - молодёжи 1950-07, страница 24

V ——' -ят ДЫУ/ "^r - Marswff;: J ' -4*.

_____ Eft ^ШМШ^к^ . _t

" • - ^ Sf' ...... -i

Щрш!^^ ■ Г.*.

инженер 1\ ПГУДКОВСКИЙ

Машины

iTW. /Л СМОДЬЯШИЮНА

Делать больше, делать быстрее—вот что требуется от любой машины. Все быстрее, все производительнее работают современные механизмы. В-первых тепловых двигателях поршень медленно подымался и опускался ио мере нагревания и остывания резервуара с паром. Сравните их с современными. В двигателях внутреннего сгорания за секунду проходит сотня полных циклов. Каждый клапан открывается и закрывается в точно определенный момент. Здесь время измеряется тысячными долями секунды. Вея современная техника с ее быстроходными станками, быстролетными воздушными кораблями основана на умении в тысячные доли секунды совершать ряд сложных целеустремленных движений.

Но существуют технические задачи, требующие движений еще более быстрых, невообразимо быстрых. Снаряд движется со скоростью порядка тысячи метров в секунду. Значит,, если попытаться определить при помощи фотографии его положение с точностью до сантиметра, нужно успеть заснять его в одну стотысячную долю секунды — в десять микросекунд. И такая буквально молниеносная съемка осуществима и осуществлена!

Изображение, передаваемое по радио, появляется на экране телевизора. Его рисует меняющее свою яркость световое пятно, обегающее экран,—строчка за строчкой. В каждой точке экрана яркость светового пятна должна соответствовать яркости определенной точки воспроизводимого предмета. Чтобы человеческий глаз не заметил мигания, всю эту картину нужно повторить не менее двадцати раз в секунду» Современный телевизионный кадр состоит из 626 строк; если представить себе кадр, разбитым на 625X625 квадратных участков, которые засвечиваются — «вспыхивают» — один за другим, то это будет означать, что световое пятно должно менять яркость около !0 миллионов раз о секунду. За такой ничтожно малый промежуток времени, как одна десятая микросекунды, нужно, стало быть, успеть что-то изменить, ле-

Нсчезающе-малый вес электрона можно попытаться представать себе, составив следующую пропорцию: вес электрона так относится к весу песчинки, как вес песчинки относится к весу стального шара, имеющего диаметр 64 км.

реключить в самом телевизоре. Радиоволны же, несущие телевизионный сигнал, имеют частоту до 50 миллионов колебаний в секунду...

Радиосигнал, нацеленный на далекое препятствие и отраженный от него, приносит весть о далеком корабле, самолет те. Он указывает расстояние до него (о чем можно судить по времени, затраченному на путь сигнала туда и обратно) и даже позволяет «разглядеть» очертания. Это радиолокация. При этом, если мы хотим определить положение нашей «цели» хотя бы с точностью до пяти метров, радиолокатор должен суметь отсчитать промежуток времени, за который радиоволна пробежит эти пять метров туда и обратно {а она движется со скоростью света — 300 ООО км/сек.) Этот промежуток времени равен */зо микросекунды. А частота самого радиолокационного сигнала достигает 10 миллиардов колебаний в се&унду!..

Как удалось овладеть этим миром микросекунд? Как вообще можно успеть произвести какое бы то ни было действие за столь малые отрезки времени?

САШЛЕ БЫСТРЫЕ „ДЕТАЛИ" МАШИИ

Элементы любой машины — движущиеся и передающие друг другу усилие материальные тела. Молекулы пара, например, сообщают движение поршню. Поршень с помощью шатуна и кривошипа вращает вал и т. д.

Пусть требуется в течение времени Т какую-то деталь, находящуюся iB покое, переместить на расстояние одного миллиметра.

Легко подсчитать, какой силой для этого нужно подействовать на каждый грамм массы детали.

Если Т равно 1 секунде, то нужное ускорение развивает сила 0,2 миллиграмма на один грамм массы детали; если Т равно 1 миллисекунде, то эта сила равна уже 200 граммам; а если Т равно 1 микросекунде, то эта сила должна составить 200 тонн. При дальнейшем уменьшении времени Т сила, необходимая для получения желаемого ускорения, возрастет до огромных величин. Ни одна механическая машина не может допустить такой чудовищной нагрузки на свои детали.

Задача кажется неразрешимой: чтобы успеть что-то сделать -в течение микросекунды, на рычаг весом в один грамм нужно действовать силой, равной весу паровоза! И что кажется еще более безнадежным, эту. силу нужно прилагать мгновенно, менять ее величину и направление в тот же малый отрезок времени.

Тем удивительнее, что тела, движением которых удается управлять в течение сотых долей микросекунды., существуют и силы, необходимые для этого, тоже найдены человеком. Создание всей техники микросекунд — это одна из самых