Техника - молодёжи 1991-06, страница 17

Панорама

Эта «безобидная» пыль

Что может угрожать современному пассажирскому авиалайнеру, летящему на высоте 8 км? Даже далекая от авиации домохозяйка с ходу назовет пару причин: незамеченные на земле технические неисправности и террористы. Немного подумав, вспомнит истребители и военные фрегаты, которые, перетрусив по тому или иному случаю, изредка стреляют по всему, что движется — короче говоря, на 8-километровой высоте человеку может угрожать лишь человек. Но ей никогда и в голову не придет подумать об угрозе, которую несет... пыль.

Однако 230 пассажирам «Боинга-747», летевшего в конце 1989 года из Амстердама в Токио, эта угроза напоминает о самом страшном приключении в их жизни: в течение 8 минут авиалайнер с заглохшими двигателями и испорченной системой электропитания падал с высоты 8200 м. В конце концов экипажу удалось запустить моторы, и самолет с трудом дотянул до аэродрома города Анкориджа. Причиной, которая чуть не привела к трагедии, стало облако пыли, незадолго до этого выброшенное в атмосферу вулканом Реднебт на Аляске.

И вряд ли пассажиров «Боинга» утешит сообщение о том, что в тот самый момент, когда их жизнь повисла на волоске, проходила первые испытания новая спутниковая система предупреждения самолетов о появлении вулканической пыли. Она была развернута вдоль насыщенных международных трасс, пролегающих вблизи цепочки вулканов на Аляске и Алеутских островах. А разработать ее побудили несколько аварий, когда двигатели авиалайнеров неожиданно и непредсказуемо

глохли. Как оказалось, из-за пыли.

В первую очередь такие аварии обеспокоили предусмотрительных военных. Они опасались, что при ядерном конфликте пыль, поднятая взрывами, выведет из строя двигатели стратегических бомбардировщиков и самолетов, выполняющих роль воздушных командных пунктов. Осознание исключительной важности этой задачи посетило высшие командные умы в 1980 году, после вынужденной посадки военно-тран-спортного самолета, у которого отказали два двигателя из четырех после встречи с пылевым облаком вулкана Святая Елена (штат Вашингтон).

О гражданском же населении пришлось задуматься после того, как получила широкую огласку авария британского «Боинга-747» с 247 пассажирами на борту. В ночь на 23 июня 1982 года он летел из Малайзии в Австралию. Вдруг один за другим заглохли все двигатели. Самолет стал падать, давление в кабине снижалось, пассажирам велели надеть кислородные маски.

— У нас тут маленькая проблема, — объявил пилот по системе внутреннего оповещения. — Все двигатели заглохли...

Три двигателя из четырех удалось запустить как раз вовремя, чтобы превратить свободное падение в вынужденную посадку.

После подобных аварий, когда на большой высоте двигатели глохли, а на малой снова заводились, специалисты провели «вивисекцию» поврежденных моторов и обнаружили необычное стекловидное «покрытие» на лопатках турбин. Выяснилось, что кремниевые частички вулканической пыли сначала расплавлялись r камере сгорания, а затем

конденсировались в более холодной проточной части турбины. Расход воздуха резко падал, и двигатель «терял сознание» от недостатка кислорода В более плотных слоях атмосферы двигатель вновь приходил в себя.

Выяснилось также, что ни наземная метеослужба, ни радары на борту самолета не в состоянии отличить клубы вулканической пыли от обычных облаков. Специалисты признали, что сегодня существует лишь единственный верный способ сделать это — непосредственно засечь извержение вулкана и проследить движение его выбросов в атмосфере. Тогда-то и появилась идея привлечь на помощь спутники...

После первых, не слишком успешных испытаний системы, во время которых и произошла авария с «Боингом», в конце 1989 года, Совет оповещения о вулканической деятельности при Управлении гражданской авиации приступил к регулярной работе. Он использует четыре метеоспутника, два из которых постоянно «висят» на геостационарной орбите (порядка 36 тыс. км над экватором), а два находятся гораздо ниже и перемещаются над земной поверхностью.

Кроме спутников, служба оповещения использует широкую сеть сбора информации, в которую сходятся сообщения с американских военных баз, исследовательских станций Американского геологического общества и Всемирной сети оповещения о событиях, имеющих научный интерес, при Смитсоновском институте в Вашингтоне.

В период одного из последних извержений Совет через каждые два часа передавал сообщения о траектории продвижения вулканических облаков и прогноз об их ожидаемой высоте и местоположении. Но один экипаж все же попал в такое облако. Впрочем, на этот раз все кончилось благополучно.

кают в его микротрещины, эти внутренние напряжения переходят в теплоту растрескивания.

Аналогичные явления прекрасно известны в физике. Если, допустим, сжатую пружину растворить в кислоте, то запасенная в ней энергия высвободится в виде избыточного тепла. Подобный же процесс наблюдается при разрушении любых изделий, имеющих внутренние напряжения, например, металлических отливок, которые подвергались быстрому охлаждению. (Поскольку их наружные слои затвердевают в первую очередь, внутренние кристаллизуются под напряжением.) В серии испытаний таких отливок, в том числе палладиевых, Абу-Тахи показал, что запасенная в них энергия начинает выделяться в виде тепла именно при наступлении момента растрескивания. А палладий, как известно, из-за особенностей своей кристаллической решетки, сильно подвержен растрескиванию в присутствии дейтерия.

Таким образом, пишет ученый, когда у Понса и Флейшмана палладиевый катод насыщался дейтерием, металл начинал растрескиваться с высвобождением энергии, запасенной в его толще. Поэтому, кстати, только литые электроды могут выделить достаточно тепла в подобной реакции, а вот тянутые, то есть сформированные при меньших напряжениях, такого эффекта практически не дают. Этим и объясняется, почему в некоторых лабораториях удалось воспроизвести результаты, а в остальных ничего не вышло.

Наконец, становится понятно и то, что во всех опытах тепловыделение шло неравномерно, как бы сериями импульсов, перемежаемых паузами, а в конце концов совершенно прекращалось. Дело в том, что растрескивание продолжается только до тех пор, пока в металле остаются центры напряжений. В те моменты, когда они разрушаются, как раз и регистрируется выделение избыточного тепла. И, если полностью «выдохшиеся» электроды

переплавить, в них снова возникнут центры напряжений и запасется определенная энергия, которая опять может выделиться в виде тепла при электролизе тяжелой воды.

Итак, проблема решена: вся избыточная энергия, получаемая в экспериментах по «холодному термояду», — результат растрескивания палладиевого слитка. И удивительно здесь, пожалуй, лишь то, что никому из светил физики не приходило в голову столь простое и естественное объяснение.

А как быть с нейтронами? Тут Абу-Тахи чувствует себя не так уверенно и выдвигает довольно оригинальную гипотезу. Возможно, пишет он, приборы фиксируют их не совсем «законно». Ведь образующиеся при электролизе ионы дейтерия представляют собой «голые» ядра его атомов—дейтроны, состоящие из нейтрона и протона. На эти-то нейтроны и реагирует аппаратура. Но, может быть, и в данном случае удастся найти более простое объяснение?..

15