Техника - молодёжи 1969-05, страница 5

Техника - молодёжи 1969-05, страница 5

Новый метод застрял в «тупике гигантизма». Сами звуковые волны устраивали исследователей, но нужно было избавиться от дорогостоящего многопудья эхолотов.

А что, если все-таки обратиться за помощью к сейсмике — ведь в нескольких килограммах взрывчатки незримо таятся мощные низкочастотные «эхолоты»? Правда, взрывы глушат рыбу, сотрясают, расшатывают близлежащие портовые сооружения. На Черном, Азовском и Каспийском морях «бомбежка» полностью запрещена. Но нельзя ли найти своего рода взрывозаменитель? В качестве такого заменителя сотрудники кафедры геофизики МГУ Аркадий и Виктор Калинины выбрали электрическую искру.

Если опустить в воду два электрода и разрядить через них конденсатор, под водой сверкнет миниатюрная «молния», которая, как известно, не бывает без грома. Разряды можно повторять сколь угодно часто. Чем не генератор звуковых колебаний? Такие электроды опускают с судна в воду на глубину 1—2 м. Поодаль располагается пьезоприемник. Отраженные от дна звуковые волны он преобразует в электрические колебания, которые записываются прибором. Судно непрерывно движется, и электрические разряды (сила тока в несколько тысяч ампер) следуют один за другим с интервалом в 1—3 сек. Сама стрельба и прием отголосков происходит практически мгновенно, в одном и том же месте. Каждая вспышка микромолнии озаряет поддонные глубины как раз под кораблем.

Спектр колебаний, возбуждаемый искровым эхолотом, лежит в пределах от 40 до 1000 гц. Он тесно примыкает к владениям сейсмиков, лишь немного отклоняясь в звуковую область, к акустикам. Быть может, именно это и дало новому методу название — сейсмоакустический. Такое двустороннее соседство оказалось весьма благоприятным. Сейсмоакустиче-ские волны свободно проникают в толщу грунта, как и сейсмические. Но в отличие от последних у них ценное преимущество. Они могут «видеть» слои пород, лежащие непосредственно под поверхностью дна, на глубинах до сотен метров, где у взрывной волны врожденное «слепое пятно». На границе различных пород сейсмоакустические волны частично отражаются. Каждая такая граница посылает наверх сигнал — эхо. Чем позднее приходит эхо, тем глубже находится «зеркало». Зная время отправки и прихода волны и скорость распространения звука, можно подсчитать глубину залегания слоя породы.

Прибор отмечает сигнал на движущейся фотобумаге. Если соединить линией отметки, принадлежащие одному и тому же слою, получится профиль геологического разреза дна.

На редкость простым и надежным оказался новый метод. Не нужны большие, специально оснащенные суда. Первая сейсмоакустическая установка была создана еще в 1964 году. Она вела разведку поддонного грунта до глубины в 70 м. Но аппетит приходит во время еды. Потребовалось более углубленное изучение морского дна, до сотен метров от его поверхности. И уже через год была разработана усовершенствованная аппаратура. Ее цель — инженерно-геологические изыскания при строительстве крупных гидротехнических сооружений как на море, так на озерах и реках. На пяти морях — Черном, Каспийском, Балтийском, Белом и Охотском — успела побывать сейсмоакустическая станция. И всюду она с успехом выдержала испытания. В 1968 году с ее помощью был зарисован геологический профиль дна на протяжении тысячи километров вдоль русла Оби.

В поисках нефтяных месторождений исследователи жадно охотятся за каждым многообещающим подземным куполом или впадиной. Но результаты взрыворазведки бывают порою обманчивы. Если верхние породы сложны и неоднородны по строению, трудно решить, существует ли кажущийся купол на самом деле. Пути инфразвуковых волн в этом случае неисповедимы. Они могут настолько исказиться в земных слоях, что создадут -призрак нефтеносной структуры где-нибудь на глубине в несколько километров. Так иногда трудно бывает распознать, глядя в окно, действительно ли дерево кривое или это причудливо преломляет свет стекло! Прозвучивая верхние слои сейсмоакустическими волнами, можно выявить такие неправильности строения породы и отделить «оптические иллюзии» от настоящих признаков нефти. Тогда не придется бурить пробные скважины в малоисследованном, недоступном еще районе.

Создателям сейсмоакустического метода исследования, братьям Калининым, присуждена премия Ленинского комсомола по науке и технике. «Звучащие искры» пополнили арсенал подземного вйдения. Их всепроникающие голоса включились в дружный хор басов сейсмических взрывов.

п г X ее X

з

CL

X

а

KRO ен и м

шнсерв/ииф!

X О л О Л .yl

Развитие индустрии принято характеризовать уровнем производства важнейших продуктов — стали, нефти, пластмасс. «Культурность» нации кто-то из ученых (то ли в шутку, то ли всерьез) предложил оценивать по количеству мыла, потребляемого на душу населения. Если развивать подобный метод, можно, по-видимому, утверждать, что о технической оснащенности промышленности лучше всего судить по крио-генике, издавна служившей пробным камнем для инженерной мысли. И как ни парадоксально, трудности этой важной отрасли техники заключаются не столько в технологии производства криогенных (низкотемпературных) сред, сколько в их хранении и транспортировке. Действительно, потребность в жидких газах сегодня достигла небывалых размеров. В США за 1965 год одного жидкого водорода было израсходовано около 40 тыс. т. Для транспортировки такого огромного количества газа нужны гигантские цистерны — дюары •— сложные сооружения, унизанные десятками приборов и регуляторов. Немало хлопот доставляет и долгое хранение «эфемерных жидкостей». Ведь изолировать криогенную среду от теплого внешнего мира тан же трудно, как, скажем, законсервировать кусок льда в доменной печи.

Наш корреспондент обратился к известному специалисту в области криогенной техники С. РИПСУ, автору около 70 статей, книг и монографий, посвященных этому вопросу, и попросил его рассказать о том, как хранятся и транспортируются жидкие газы.

УГОЛЬ или вата, пропитанные жидким кислородом, — сильная взрывчатка (ей обязаны своим рождением Симплонский тоннель в Альпах и Днепрогэс); жидкий водород — ракетное топливо; жидкий азот — среда для закалки жаропрочных сталей... Никогда еще «лед и пламень» не были так нужны друг другу, как сегодня.

Каждая тонна жидкого газа стоит тысяч киловатт-часов. Образно говоря, штурм абсолютного нуля начинается в огнедышащих топках мощных электростанций.

Но как сберечь холод? Ведь жидкий воздух бурно вскипает даже на льду. А жидкий гелий, наделяющий металлы магическим свойством сверхпроводимости, уберечь от губительного тепла еще труднее.

2

\