Если подлодка вильнула хвостом…
…это значит, что инженеры уже начали испытывать суда с искусственными мускулами, которые будут плавать, словно рыбы.
Первыми такие аппараты начали конструировать ихтиологи, им давно уже необходимы точные кибернетические копии, например, морского окуня, чтобы запустить такого робота в стаю настоящих рыб. Мигрируя вместе с ними, рыба-робот даст возможность проследить маршруты движения косяков, раскроет исследователям многие тайны жизни обитателей морских глубин.
И вот японская компания Micubisi Havy Indastris занялась исследовательскими работами по созданию новой двигательной установки для подводных аппаратов, работающей подобно рыбьим плавникам. Профессор Тэрада Юдзи, руководящий этим проектом, говорит, что рыба-робот движется благодаря вибрирующему плавнику, который представляет собой стальную пластинку толщиной менее 1 мм. Пластинка встроена в хвостовую секцию и управляется дистанционно. Тело рыбы сделано из силикона, так что чешуя выглядит почти как настоящая.
Эта работа не единственная в своем роде. В Техасском университете (США) недавно была испытана модель метровой длины, которая тоже умеет вилять хвостом. Ее изготовили из сплавов с памятью формы, которые изгибают корпус, имитируя взмахи рыбьего хвоста…
Техасцы, правда, конечной целью своего проекта видят создание настоящей субмарины, которая сможет совершать дальние путешествия в глубинах океана. И эта идея родилась потому, что подлодки все еще сильно шумят и требуют для перемещения колоссальных затрат. Они не скользят в воде, а как бы проламываются сквозь водную толщу, и субмарину легко обнаружить по кильватерному вихревому следу. Однако, чтобы заменить на подлодке привычный винт хвостовым плавником, нужно в принципе изменить привод и вместо привычных электромоторов использовать искусственные мышцы.
Рыба-робот в руках профессора Тэрада Юдзи похож на настоящую латимерию.
Военно-морская «русалка»: хвост оснащен металлическими мышцами.
Испробовав множество вариантов, исследователи решили в основу искусственных мускулов положить, как сказано, свойство некоторых сплавов сжиматься при нагревании и расширяться при охлаждении, причем коэффициент полезного действия такого движителя может быть очень высок.
Корпус экспериментального аппарата разделен на шесть жестких отсеков. Они соединены друг с другом тросами из сплава никеля и титана под названием нитинол и уравновешены при помощи пружин (см. рис.).
Когда электрический ток нагревает тросы, они сокращаются, заставляя изгибаться всю конструкцию. Но стоит отключить напряжение, как тросы возвращаются к своим первоначальным размерам. Причем, как полагают специалисты, такой привод потребует в 2–3 раза меньше энергии, чем традиционный, винтовой.
Импульсное регулирование подачи электротока позволяет лодке извиваться, как рыбе. Исследователям удалось уже добиться, чтобы хвост производил до пяти колебательных движений в секунду. Но какая достигается при этом скорость движения, они умалчивают, ссылаясь на военную тайну.
Главная проблема — подобрать подходящий источник питания для подлодки-рыбы. Опытные образцы пока подключают к силовым кабелям. Но на их «привязи» такой робот способен плавать лишь в сравнительно небольшом бассейне. Так что в будущем ученые рассчитывают на топливные элементы (подробнее мы писали об их устройстве, в частности, в «ЮТ» № 7 за 2003 г.).
По материалам иностранной печати
Реактор в клетке позволяет растению не замерзнуть
Новые открытия наших ученых привлекли внимание всего мира к способностям растений, о которых недавно еще никто и понятия не имел. Сенсационный доклад, с которым выступил недавно на знаменитой закрытой (ее доклады не публикуются) Гордоновской конференции заместитель директора Сибирского института физиологии и биохимии растений (СИФИБР), профессор Виктор Кириллович Войников, вызвал такой интерес, что организаторы приняли решение следующую конференцию провести в Иркутске, где расположен институт.
Что же так удивило ученых?
Во время весенних и осенних заморозков садоводы и огородники устраивают дымовую завесу в садах, прикрывают всходы парниковой пленкой…
Оказывается, в принципе, этого можно и не делать, если повысить зимостойкость самих растений, вовремя «включить» те механизмы защиты, которые имеются в самих растениях.