В этом выпуске ПБ мы поговорим о том, возможна ли сейсмическая связь, стоит ли воспользоваться патентом паучка и как снять копию изображения с телеэкрана.
ПОЧЕТНЫЙ ДИПЛОМ
СЕЙСМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
«Недавно я читал, что слоны имеют свой собственный «телеграф». В случае необходимости они сильно стучат по сухой земле своими ногами, как бы выбивая чечетку, а точнее — используя своеобразную азбуку Морзе для передачи тех или иных сообщений: об опасности, наличии воды.
Вот я и подумал: «А что, если использовать «слоновий способ» для организации связи, например, между солдатами на поле боя? По-моему, такую передачу противнику перехватить будет сложнее, чем обычную радиосвязь»…
Такое вот письмо пришло к нам из Нижнего Новгорода от Дениса Ачдонина. Согласитесь, способ связи он предлагает весьма своеобразный. Возможен ли он в принципе?
Да, возможен. Вспомните: еще герои древнерусских былин, приложив ухо к земле, издалека слышали топот вражеской конницы. Старинные сведения подтверждаются современными данными. «Изотропные сейсмические волны, распространяясь в объеме Земли, затухают пропорционально квадрату расстояния, — утверждают физики. — А вот рэлеевские поверхностные волны, распространяющиеся, подобно морским волнам, вдоль поверхности твердого тела, затухают пропорционально расстоянию в первой степени и потому, вероятно, более пригодны для целей связи»…
Похоже, благодаря именно рэлеевским волнам, названным так по имени исследовавшего их английского ученого — лорда Рэлея, древний богатырь, припав ухом к земле, мог слышать топот коней приближающегося неприятеля. Однако насколько пригоден такой способ связи практически? Человек все-таки не слон…
Оказывается, на этот вопрос еще в 60-е годы прошлого века пытались получить ответ американские исследователи К. Икрат и У. Шнайдер. Итоги своей работы они подвели в статье «Связь при помощи сейсмических волн с использованием резонансных сейсмопреобразователей на частоте 80 Гц», опубликованной в специальной печати в июне 1968 года. Говоря вкратце, сотрудники спецподразделения армии США, используя электромагнитные преобразователи мощностью 10 и 200 Вт, показали возможность передачи сигналов по земле на расстояние до 1 км. При этом они самокритично заметили, что расстояния в 1000 м недостаточно для практических целей. Кроме того, подобным сигналам в условиях боя наверняка будут мешать помехи — взрывы гранат, мин, снарядов и прочих боеприпасов.
Стало быть, получается, что «слоновий телеграф» людям никогда не пригодится? А вот и нет: то, что оказалось малопригодно на Земле, вполне может использоваться, скажем, на Луне.
На естественном спутнике Земли радиосвязь, как известно, затруднена из-за отсутствия ионосферы и большой кривизны поверхности. Так что система «грунтовой связи» вполне может пригодиться. Тем более что почва Луны обладает лучшими резонирующими свойствами, чем Земля. Это уже доказали исследования. Только, конечно, никто из космонавтов не будет топать ботинком, словно конь копытом. Для связи достаточно будет воткнуть в грунт специальный посох, который послужит передающей антенной-вибратором. Коллега же космонавта будет использовать подобный посох в качестве приемной антенны. Так они смогут, вероятно, переговариваться на расстоянии в десяток-другой километров.
Разберемся, не торопясь…
ПО ПАТЕНТУ ПАУЧКА
«Недавняя авария самолета Ту-154, когда экипажу буквально чудом удалось посадить авиалайнер на заброшенную полосу, показала, что с безопасностью полетов в мировой авиации еще далеко не все в порядке.
И вот какая мысль пришла мне в голову. Осенью видел в лесу перелеты паучков. Заберется паучок на ветку повыше и начинает выпускать из брюшка длинную нить. Она развевается по ветру, становясь все длиннее, и в какой-то момент паучок отправляется в воздушное путешествие по воле ветра. Тогда я и подумал: «А нельзя ли использовать подобное устройство для спасения людей в воздухе? Ведь паутинка, наверное, легче стандартного парашюта. Да и места занимает меньше»…
Единственное, что меня смущает: пучок весит меньше 1 г, а нить он выпустил длиною, наверное, метров десять. Стало быть, для человека весом около 70 кг такая нить должна быть длиной около… 700 км! Сколько же времени ее надо выпускать? Какой прочности она должна быть?..»
Письмо Никиты Перфильева из г. Николаева (Украина) интересно не только тем, что его автор оказался человеком наблюдательным, но и тем, что не поленился произвести кое-какие расчеты, а также озадачился очевидными сомнениями. Между тем, проблему Никита затронул исключительно важную, так что хотелось бы в ней разобраться.
Начнем с азов.
Индивидуальные парашюты для авиапассажиров предлагалось внедрить на регулярных авиарейсах неоднократно, но всякий раз затея терпела неудачу. Дело в том, что 200–300 человек — а именно столько пассажиров вмещает современный авиалайнер — просто физически невозможно заставить надеть парашюты и выпрыгнуть через основные и запасные люки за те несколько минут, пока самолет будет падать. Ведь при этом неизбежна паника, толчея; некоторые из-за страха перед высотой вообще откажутся прыгать, задержат остальных…
Поэтому более реальны коллективные системы спасения пассажиров, когда на парашютах спускается сразу весь салон.
Такую идею как бы в шутку выдвинул в своей знаменитой книжке «Приключения капитана Врунгеля» Н. Некрасов еще лет тридцать тому назад. Однако с той поры разработать такую систему спасения удалось лишь для небольших, относительно легких самолетов. Для авиалайнеров есть предложения дробить пассажирские салоны на несколько отсеков, которые должны парашютироваться по отдельности, но до реализации проектов дело так пока и не дошло. Слишком уж сложно и ненадежно все получается.
Так, быть может, стоит тогда заменить купола паутинными нитями, как пишет Никита? Ну, что же, давайте попробуем произвести некоторые расчеты.
Похоже, в своих расчетах Никита ошибся примерно на порядок, поскольку масса паучка-путешественника составляет примерно 0,1 г. А стало быть, для человека нить, эквивалентная обычному парашюту, должна достигать в длину 7 — 10 тыс. км! При этом одна нить не выдержит даже собственной тяжести, не говоря уж о массе парашютиста. Кроме того, высота полета и даже самой атмосферы окажется недостаточной для такой длинной нити.
Но вот из 10 000 нитей — каждая по километру длиной — выйдет неплохой парашют. Причем вместо паутины мы можем использовать более прочные стеклянные или углеродные волокна, а стало быть, диаметр каждой из них может быть меньше 0,01 мм, и общая масса такого «парашюта» не превысит 2 кг.
Для десантников и военных летчиков такая система вполне реальна. Вместо парашютного ранца — небольшой баллончик, где под давлением содержится, например, некая смола, способная быстро затвердевать на воздухе. При необходимости нажал кнопку и прыгнул.
Смола выходит из баллончика через множество дырочек-фильер, тут же застывает в воздухе — вот вам и волоконный парашют.
Достоинства новинки очевидны. Во-первых, такой «купол» очень надежен, никогда не порвется. Во-вторых, он не только будет плавно тормозить падение по мере расправления волокон (без рывка, сопровождающего раскрытие обычного парашюта), но и будет совершенно невидим с земли. Десантники смогут приземляться почти незаметно.
Что же касается авиалайнеров, то новые парашюты можно будет использовать и для их спасения. Обычный парашют гигантских размеров не может спасти обреченный самолет хотя бы из-за недостаточной прочности; он не выдержит резкого рывка в момент раскрытия. В то же время, согласно расчету, тонна волокон, выпущенных из 70-тонного самолета, плавно уменьшит скорость его падения до нескольких метров в секунду, позволит пассажирам и экипажу уцелеть при падении с небес.
Есть идея!
ФОТО С ЭКРАНА
«Вы когда-нибудь пробовали делать снимки с экрана телевизора? А вот я недавно попробовал и… огорчился. Даже при съемке электронным фотоаппаратом то и дело получаются какие-то темные полосы даже в том случае, когда при просмотре видеофильма я нажимал кнопку «стоп». Поначалу я решил, что аппарат испортился. Но папа пояснил мне, что дело не в аппарате, а в электронной развертке на телеэкране. Она и дает темную полосу между кадрами. Человеческий глаз этого не замечает, а вот фотоаппарат с его короткими выдержками — запросто.
Тогда я решил действовать по старинке, а именно — использовать фотобумагу. Если поставить телевизор при просмотре видеофильма на «стоп» и быстро наложить на экран фотобумагу, выждать несколько секунд для получения необходимой экспозиции, то после химической обработки бумаги можно получить точную копию изображения на телеэкране. Только вот беда: изображение это получается негативным, то есть светлые места экрана на бумаге получаются темными и наоборот. Да и возиться с проявкой в общем-то мало радости. Нельзя ли придумать что-либо попроще?..»
Такой вот зов о помощи пришел к нам из г. Златоуста, от Евгения К. (он почему-то не указал своей фамилии полностью). Как бы то ни было, давайте попробуем помочь Жене.
Первое, что приходит на ум — в свое время продавалась фотобумага, которая позволяла получать при печати с позитива сразу позитив. Но где ее теперь найдешь? Можно, в принципе, вместо обычной фотобумаги, как это проделал Женя, использовать низкочувствительную большеформатную пленку, которую когда-то использовали фотохудожники. Надо получить на такой пленке негатив, а потом с него отпечатать позитив. Однако и такая пленка ныне тоже большой дефицит.
Порывшись в литературе, нам удалось обнаружить описание 30-летней давности, в котором предлагалось для подобных случаев использовать жидкокристаллические пластины. «Если охладить жидкокристаллический индикатор электронных часов или микрокалькулятора ниже температуры замерзания жидкого кристалла, то имевшееся на нем изображение зафиксируется, — говорилось в описании. — Далее, изображение на телеэкране создается электронным лучом, и поэтому разные точки экрана имеют не только различную яркость, но и разный заряд. Следовательно, наложив на телевизионный экран жидкокристаллический индикатор, мы получим на нем то же самое изображение. После охлаждения изображение зафиксируется, и мы получим устойчивую копию».
Однако и тут, согласитесь, все долго и сложно.
В общем, похоже, пересъемка с экрана с помощью электронного фотоаппарата ныне самый удобный способ копирования телеизображений. Как показал проведенный нами эксперимент, из 4–5 дублей один получается более-менее удачным, темной полосы развертки на нем не видно.
Но, может быть, кто-то из читателей знает способ получше? Пишите…