Журнал "Домашняя лаборатория", 2006 №12 - [2]

Транспорт

Важнейшими параметрами всегда были вместимость, скорость и экономичность транспортных средств. На морском флоте самое крупное судно построено в 1976 г. (танкер «Батиллус» вместимостью 600 тыс. т). за последующие 30 лет этот рекорд не был побит, в то время как за предыдущие 36 лет максимальные размеры судов возросли в 15 раз! Наивысшая скорость судов осталась практически неизменной со второй половины XX в.

Начиная с 1970 г. самым крупным самолетом, которым До последнего времени могла похвастать авиация, был «Боинг 747» (взлетный вес — 400 т, вместимость — 400 чел.). С 2006 г. начнут выпускать лайнер А-380 (взлетный вес — 560 т, вместимость — 555 чел.), но 1,5-кратный рост размеров за 36 лет — достижение очень скромное, если учесть, что за четыре предшествующих десятилетия размеры самолетов увеличились почти в шесть раз. Максимальная скорость полетов в гражданской авиации в последние годы сократилась в несколько раз в связи с прекращением эксплуатации сверхзвукового лайнера «Конкорд», созданного в начале 1970-х.

В автомобильном транспорте самосвал-рекордсмен 2004 г. модели Т282В имеет грузоподъемность всего на 4 % выше, чем рекордсмен 1977 г. — «Терик-Титан» (365 т против 350 т). Максимальная скорость серийно выпускаемых легковых автомобилей с 1966 г. по 2005 г. возросла на треть — с 300 км/час («Форд ГТ40») до 390 км/час (Koenigsegg CCR): в предыдущие 39 лет — в 1,5 раза (с 200 км/час у «Бугатти» — 41 в 1930 г.).

Рост экономичности транспортных средств наблюдается только в последние 30 лет и обусловлен энергетическим кризисом и резким ростом цен на топливо. У авиалайнеров удельный расход горючего за 30 последних лет снизился с 32 г/пасс. — км («Боинг 747–100») до 17 г/пасс. — км (Airbus А-320), что объясняется в основном применением новых суперсплавов в авиатурбинах.

В 20-40-е годы XX века низший расход топлива на 100 км на серийных автомобилях достигал 5–5,4 л («Ситроен 5CV» и 2CV); к началу 80-х годов снизился до 3,65 л («Рено 5TL»), а к 2000 г. — до 2,5 л («Фольксваген-Лупо», гибридные автомобили фирмы «Тойота»). При этом значения КПД двигателей внутреннего сгорания за последние 100 лет изменились незначительно. Первый работоспособный дизель, созданный в 1897 г., имел КПД 30 %, безкомпрессорный дизель Юнкерса конца 20-х — 38 %, самый эффективный современный дизель достиг КПД 44 %.

Промышленность

Одним из основных направлений технического прогресса в XIX–XX вв. было увеличение единичной мощности главных орудий производства. К середине 70-х годов XX в. процесс почти сошел на нет. С тех пор остаются непревзойденными единичные мощности домны (5 тыс. куб. м), кислородного конвертора (емкость 350 т), прокатного стана (с 1969 г. — стан 2000 Липецкого комбината мощностью 6 млн. т в год), карьерного экскаватора (1968 г., фирма Бюсайрус, емкость ковша — 168 куб. м, вес -12 тыс. т, гидравлических прессов (с 1967 г. в СССР на Новокузнецком металлургическом заводе, уел. 75 тыс. т) и т. д.

Другим мерилом прогресса служит автоматизация промышленных процессов. В свое время были написаны тысячи книг о перспективах роботизации, заводах-автоматах. Прогресс быстро нарастал, но с начала 90-х сменился застоем. Первый промышленный робот был создан в 1961 г. (Энгельберг, США), к 1970 г. в мире было около 350 роботов, а в 1982 г. их выпустили 12 тыс. шт. В 1990 г. мировое производство промышленных роботов достигло 80 тыс. шт., но уже к 1994 г. выпуск упал до 53 тыс. шт. в год, а к 2001 г. восстановился лишь до 78 тыс. шт. Похожая картина наблюдается в производстве гибких автоматизированных систем, станков с ЧПУ, обрабатывающих центров.

Новые промышленные материалы

За последние 30–40 лет появились нанопорошки (с диаметром частиц 10-100 нм), углеродное волокно (1965 г.), углеродные нанотрубки (1991 г.), жаростойкие суперсплавы второго поколения (60-80-е годы), аморфные сплавы (1960 г.), металлокерамические композиты, сплавы с памятью формы, алмазные пленки, высокотемпературные сверхпроводники (1986 г.).

Все они дорогостоящи, объемы их производства колеблются от нескольких тонн до нескольких десятков тысяч тонн. Новые материалы имеют узкие области применения и не вытесняют традиционные (исключение составляют новые суперсплавы в авиадвигателях).

Для сравнения: новые материалы, созданные в первой половине XX в., (нержавеющие, хромированные, низколегированные стали, дюралюминий, стеклопластики) уже по прошествии 20–30 лет выпускались миллионами тонн.

«Звездным часом» современной химии можно назвать 40-50-е годы XX века, когда освоили промышленное производство почти всех важнейших современных полимеров (пластмасс, синтетических волокон и каучуков): мочевино-формальдегидных смол и полиметилметакрилата (1928 г.), полистирола и полиакрилонитрила (1930 г.), поливинил-хлорида и ненасыщенных полиэфиров (1933 г.), меламино-формальдегидных смол (1935 г.) полиуретанов (1937 г.), бута-диенстирольного каучука (1938 г.), полиэтилена высокого давления (1939 г.), нейлона и полиэфирных смол (1941 г.), бутилкаучука и эпоксидных смол (1943 г.), полиэтиленте-рефталата (1947 г.), АБС-пластиков (1952 г.), полиэтилена низкого давления (1953 г.), полипропилена(1957 г.), поликарбонатов (1959 г.). В мире начался бурный рост производства полимеров — с 0,2 млн. т в 1938 г. до 30 млн. т в 1973 г. и 200 млн. т в 2000 г.