Техника - молодёжи 2004-07, страница 10

о

ш

ID

Ш

м

л

ы

Говорят, строительство Вавилонской башни не было доведено до конца, потому что ;троители по воле Всевышнего пе-эессорились, перестали понимать чруг друга. Проекты наших дней не доведены до конца совсем по дру-~им причинам...

<огда я лет тридцать тому назад впер-зые попал в Обнинск, то сразу обратил знимание на своеобразный опознавательный знак города, самое приметное его сооружение. Издали было видно, как высоченная мачта, тянется с облакам.

И целый день мне не давал покоя вопрос: зачем тут гигантская стальная зертикаль, поднявшаяся на более чем 300-метровую высоту? Ретрансляци-энная телевышка? Дымовая труба?.. Не похоже, у тех совсем другой вид.

Загадку разрешил Николай Мазурин, научный сотрудник расположенного там же, в Обнинске, Института экспериментальной метеорологии. «Это «федоровская вышка», — пояснил он. И добавил такие подробности. По предложению известного советского ученого, академика Е.К. Федорова в начале второй половины XX в. и была зозведена стальная мачта, на тринадцати уровнях-площадках которой расположились многочисленные приборы геофизиков и метеорологов.

Мачт и башен, специально предназначенных для исследования нижних

слоев атмосферы, во всем мире не так уж много. Чаще для этих целей используются теле- и радиовышки. Но там размещать и обслуживать аппаратуру не очень удобно — вышки ведь строятся для иных целей. Да и точность показаний приборов при этом не велика — железобетонная громада Останкинской телевышки, например, заметно искажает движение воздушных струй. Высотная метеорологическая мачта (ВММ) Института экспериментальной метеорологии, имеющая толщину всего 2,4 м, куда менее «заметна» для воздушных потоков. А по своей технической оснащенности и возможности для научных исследований пограничных приземных слоев атмосферы она в свое время считалась одной из лучших в мире.

При проведении научных экспериментов исследователям нет необходимости подниматься на головокружительную высоту, чтобы собрать показания приборов. Неподалеку от мачты есть домик, в который по проводам передаются все данные, регистрируются в виде графиков на ленте самописца, используются для ввода в ЭВМ. В течение часа автоматизированный комплекс дает возможность сделать до миллиона различных измерений!..

Каждый день, каждый час что-то происходит в околоземных просторах. И чтобы предугадать изменения ситуации, давать точные прогнозы, метеорологам полезно знать вертикальный «разрез погоды». Его как раз и дают приборные уровни мачты. Они помогают ученым проследить, как меняются с высотой скорость и направление воздушных потоков — переносчиков холода и тепла.

Гололед, изморозь, порывы ветра — эти атмосферные явления тоже нужно изучать, чтобы правильно рассчитать нагрузки при строительстве телевизионных мачт, высотных зданий, линий электропередачи... А еще с помощью мачты можно имитировать... заводские трубы. Дымовые шашки и контрольно-измерительная аппаратура позволяют исследователям установить, на какую высоту нужно поднимать трубы промышленных предприятий в тех или иных случаях, чтобы отходы производства как можно меньше вредили здоровью людей. Так что, кроме всего прочего, метеомачта помогла выяснить, вредит ли экологии расположенная здесь же в Обнинске первая в мире атомная электростанция.

Шло время, ВММ потихоньку старела. И в 70-е гг. специалистами института ЦНИИПроектстальконструкция под руководством академика Н.П. Мельникова был разработан проект новой вышки — втрое выше, 1500 м! Как рассказал сам академик, за прошедшие десятилетия инженеры научились бороться с аэродинамической неустойчивостью конструкций.

Что это такое? Вы когда-нибудь видели, как ветер валит столетние сосны с раскидистыми кронами-парусами?.. Нечто подобное может произойти и со стальными, ажурными конструкциями высотных башен и мачт. Причем дело тут, оказывается, не только в силе ветра, оказывающего давление на поверхность такой мачты. Даже слабые порывы могут стать причиной разрушения, если они совпадут по частоте с собственными колебаниями конструкции.

Обнаружили инженеры и еще одну особенность, в об-щем-то давно известную аэродинамикам, но обычно не замечаемую строителями; уголок, двутавр, швеллер и другие, традиционно применяемые в строительстве типы проката, выдерживают в 3—4 раза меньшую ветровую нагрузку, чем обычная круглая труба. Кроме того, выяснилось, что конструкция из стержней и труб круглого сечения позволяет намного сократить расход металла.

Поэтому новую мачту и хотели строить именно такой — круглой в сечении. Диаметр ее ствола у основания проектировался в 10 м, у вершины — 7. Обеспечить устойчивость сооружения должны были стальные канаты-растяжки. В общем, получалась конструкция весом в 8000 т. Это меньше, чем весит знаменитая Эйфелева башня, а она ведь втрое ниже.

Собираться гигантская вышка должна была по частям, из 25-метровых заготовок: в начале их должны были монтировать на земле, а затем ползучим краном поднимать на место. Сварочные автоматы заварили бы стыки, и кран, получивший свое название «ползучий» за способность перемещаться по конструкции, поднялся бы на новую высоту, смонтировал бы очередную секцию.

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 7 2 0 0 4

8