Юный техник 1969-04, страница 20

ЧТО ЛУЧШЕ -ДВА ИЛИ ОДИН?

Например, два шерстяных носка или носок двойной толщины? По опыту знаем — два носка греют лучше. Поскольку это не просто двойной слой шерсти — между ними есть еще тонюсенькая прослойка воздуха, которая дает свой вклад в теплоизоляцию. Вспомнили мы об этом потому, что такого рода вопрос часто встает и перед инженерами. И не всегда ответ на него однозначен.

К примеру, инженер выбирает изоляцию. Чем выше напряжение, под которым находится кабель, тем сильнее должна быть его изоляция. Как можно ее усилить? На первый взгляд решение проблемы простое — увеличить толщину оплетки кабеля. Но... разберемся повнимательнее. Силовые линии электрического поля расходятся в стороны от кабеля по радиусам его сечения. Чем ближе к поверхности проводящих жил, тем гуще сеть силовых линий. Именно здесь нужно поставить самую сильную защиту. А наружные слои оплетки можно сделать из более «слабого» материала. Так и устроена слоистая изоляция силовых кабелей.

Загляните в историю кораблестроения, и вы увидите, что корабли растут со временем. Увеличиваются их размеры, водоизмещение. Все больше становится и гребной винт, растет скорость его вращения. По мере этого винту все сильнее угрожает кавитация — физическое явление, при котором в жидкости, текущей с чересчур большой скоростью, зарождаются газовые пузыри. Удары этих пузырей способны разрушить даже прочный металл. И уж во всяком случае, кавитация снижает к.п.д. двигательной установки корабля. Где же спасение? Все в том же принципе «два лучше, чем один» — так полагает бельгийский инженер Андре Ленуар. На гигантском лайнере выгоднее установить не один огромный винт, а шеренгу винтов поменьше. И тогда можно повысить скорость, не увеличивая мощности двигателя.

Итак, «трудности роста» порой успешно преодолеваются под девизом «два лучше, чем один». Но техникам знакомы и трудности миниатюризации. Какой принцип позволяет преодолеть их? Обратный — «один лучше, чем два».

Трудно представить себе, насколько сложным было бы изготовление микрорадиосхем, если бы их детали, как и в больших аппаратах, соединялись проводами при помощи пайки. Технологию производства упростила остроумная идея — вся соединительная сеть уже не сплетается из множества проводков, а выполняется в виде одной «ветвистой» металлической пластинки, укрепленной на основании из изоляторов. Сверху к ее «ветвям» прилаживаются детали схемы. Только такой путь — сокращения количества деталей — позволяет создавать приборы крохотные, но надежные.

Примеров торжества того или иного из этих двух принципов можно привести множество. Но суть упомянутых проблем, конечно, не исчерпывается вопросом: «Что лучше — много или мало?» Мы хотим подчеркнуть главное в инженерном поиске — умение отказаться от шаблона. Воспроизводя известную машину или приспособление в больших или меньших размерах, конструктор всегда старается «перекроить» традиционную схему, найти новое решение.

РАЗНИЦА В СХОДНОМ И СХОДСТВО В РАЗЛИЧНОМ

Английский врач Вильям Джильберт был одним из зачинателей научного исследования электричества и магнетизма (кстати, это он ввел в научный лексикон слово «электрический»). Жил он в XVI веке. В те времена многие ученые считали, что железные опилки притягиваются к магниту с той же силой, которая влечет обрывки бумаги к кусочку янтаря, натертому шерстью. Остроумными

опытами и обстоятельными рассуждениями Джильберт доказывал разницу между электричеством и магнетизмом.

Прошло два века с лишним. Андре Ампер подметил, что электрический ток создает магнитное поле. Потом Майкл Фарадей подметил обратное — превращение магнитных полей в электричество, открыл закон электромагнитной индукции. Наконец, Джемс Максвелл, создавший уравнения электромагнитного поля, объяснил глубокое родство электрических и магнитных явлений.

Так история с электромагнетизмом еще раз подтвердила классическое правило: настоящий ученый тот, кто умеет видеть разницу в сходных вещах и сходство в различных.

X

ПЕРЕСОЛЕННАЯ...

УЛИЦА

Подойдите к шоферу дождевальной машины, полюбо-бытствуйте: откуда вода, которой поливают улицу? Шофер, наверное, в ответ только пожмет плечами: «Обыкновенная!..»

А в 1860 году улицы английского города Рнда впервые полили морской водой. Оказалось, что после такой операции почва дольше сохраняет влажность и в воздухе становится меньше пыли, чем после полива обыкновенной водой; от земли не идет неприятного гнилостного запаха (соль предотвращает гниение); камешки шоссейного гравия прочнее скрепляются друг с другом, к тому же кристаллический налет соли обеспечивает лучшее сцепление почвы с колесами экипажей.

18