Материал: kn0210

ТАЙНЫ ТЕХНИКИ

Конечно, английский робот не является ис-

и тут не ударят в грязь “лицом”!

нанопроцессорами вполне может быть свето-

ключением. На рис.3 показан внешний вид

Ну а что же такое, в этом случае, очень ма-

вой сигнал. Кстати сказать, не исключено ис-

японского шагающего робота, предназна-

ленькие роботы?

пользование всего ассортимента известных

ченного для подводных работ. Его построила

Впервые серьезно задумались над этим

фотохимических и фотофизических эффектов,

фирма “Комацу” (Япония) для обследования

еще в конце 1950-х годов. Всемирно извест-

поскольку, например, свет способен изме-

трассы тоннеля, который должен связать два

ный физик-теоретик Ричард Фейнман предпо-

нять форму определенных молекул!

острова архипелага.

ложил, что рано или поздно, логика развития

Помимо этого, свет может стать источником

Морское дно в этом регионе так заилено,

нашей цивилизации подойдет к тому, что даль-

энергии для наноустройств. Возможности да-

что из-за малейшего движения воды, вызван-

нейший технический прогресс будет идти

же современного, уже реально достигнутого

ного работой гребных винтов подводного ап-

вглубь материи, при этом потребление энер-

уровня наноэлектроники позволяют надеять-

парата, поднимается долго не оседающая

гии и материалов при прогрессирующем уве-

ся, что “параметры Дрекслера” - это не уто-

муть, резко ухудшающая видимость.

личении сложности систем не возрастает, а…

пия! Тогда еще он постулировал, что запоми-

Вообще роботы бывают как очень больши-

уменьшается!

нающее устройство в 1 Терабайт(!) будет

ми, так и очень маленькими. Действительно

Поэтому Фейнман и предположил, что про-

иметь объем бактерии. Всего один кубический

очень маленькими! Примеры таких роботов?

движение “вглубь” будет постепенным. А имен-

микрон! И это при тактовой частоте около 1

Âîò è îíè.

но - необходимо создать последовательность

ÒÃö!

Летом 1989 г. на выставке в Нью-Йорке, ко-

устройств, где каждое следующее поколение

Однако все вышесказанное совершенно не

торая была посвящена… динозаврам, не бы-

строит свои подобия все меньших размеров!

снимает проблему “репликатора” (то есть “ко-

ло ни одного традиционного для музеев и

Но это означает кардинальный шаг - переход

пировщика”). Согласно Дрекслеру один “ко-

ставшего привычным скелета чудовищ мезо-

к конструированию самовоспроизводящихся

пировщик” на 4-6 порядков сложнее “сборщи-

зоя! Вместо этого изумленные зрители увиде-

систем!

êà”!

ли две дюжины грандиозных роботов, которые

Это был явный тупик для нашего пути раз-

Тогда, при условии умеренной производи-

разрывали на части мелких животных, ухажи-

вития технологий. Однако весной 1977 г. сту-

тельности (миллион атомов в секунду), он со-

вали за своим потомством (тоже роботами),

дент МТИ (Массачусетского Технологическо-

берет собственную копию за 2-3 ч. Затем они

срывали листву с высоких деревьев и недву-

го Института) Эрик Дрекслер наметил другой

начнут трудиться параллельно. И через такой

смысленно - плотоядно поворачивали головы,

ïóòü!

же промежуток времени, окажутся функциони-

отслеживая проходящих зрителей!

Он предложил опуститься “вглубь” сразу, но

рующими уже 4 “копировщика”. Это - лавина,

Инженеры - робототехники, которые воссоз-

зато начать с достаточно простых молеку-

цепная реакция!

давали этот Парк Юрского периода, утверж-

лярных устройств, то есть искусственных подо-

Несложно подсчитать, что через несколько

дали впоследствии, что самым сложным явля-

бий биологических молекул! Вот именно это

недель их будут неисчислимые миллиарды!..

лись рассуждения о том, какой вид имели ди-

направление Дрекслер и предложил назвать

Причем для этого уже никакого труда людей

нозавры? В конце концов, мощь рева была от-

нанотехнологией.

не потребуется! А теперь - самое интересное.

регулирована после кропотливого изучения ре-

Эти работы он и его группа начали в 80-х

Программа “копировщика” может включать в

зонаторных пазух в черепах ископаемых чу-

годах в Станфордском университете. Дрекс-

себя некий мегауровень, определяющий пре-

довищ. В настоящее время ведутся отладочные

лер в своих работах подробно обосновал

дел цикличности самовоспроизведения.

работы по воссозданию суперзавра, кости ко-

способы построения на атомном уровне под-

Это означает, что в действие вводится не-

торого изумленные археологи впервые об-

шипника и зубчатой передачи!.. Рассмотрел

кая новая программа, и… соответствующая

наружили летом 1988 г. в американском шта-

проблемы трения скольжения и прочее. И хо-

масса “копировщиков” из самих себя склады-

те Колорадо.

тя есть множество серьезных причин сделать

вает любое здание, механизм, сооружение…

Ну и как вам понравится гигант длиной 50

ставку на устройства, близкие к обычным

Например, Дрекслер подробно описывает,

м, высотой свыше 12 м и весом порядка 30

(привычным) машинам, все же без биоподоб-

как из соответствующего количества “копиров-

т?! Почему он был таким “легким”? Для того

ных структур очень сложно начать манипули-

щиков” выращивается двигатель для космиче-

чтобы подобная махина была способна дви-

ровать отдельными атомами и молекулами. По-

ского корабля!..

гаться, сама Природа вынуждена была пойти

этому во втором поколении наномашины со-

Кстати, в результате подобной операции (в

на технические хитрости!

единят в себе свойства и живых, и техничес-

отличие от двигателей, собранных человече-

Так бедренные кости гиганта были полыми,

ких систем, так сказать, что-то наподобие со-

скими руками) получается изделие, которое не

а внутри их размещалась укрепляющая “ар-

юза ферментов и шестеренок!

имеет ни единого шва и выигрывает в массе

матура”, подобная натянутой сетке из сухожи-

Основным типом машин второго поколения

(при адекватных прочих параметрах) на поря-

лий. Так что будущим зрителям приготовлено,

(по Дрекслеру) станет, так называемый, сбор-

док! Но и это еще только “цветочки”!

воистину, впечатляющее зрелище! Уж роботы

щик. Из любых нужных атомов и молекул он

Нанотехнология подобного рода позволит

должен уметь строить наносистемы любого на-

двигателям менять свою форму в зависимос-

значения - двигатели, “станки”, средства свя-

ти от режима работы! Это означает, что ко-

зи, микропроцессоры (в данном случае - на-

смический корабль сможет “трансформиро-

нопроцессоры!). Любопытно, что “сборщику”

ваться” на глазах!

достаточно иметь до 10 тыс. подвижных и не-

Ну а на Земле “репликаторы” могут поло-

подвижных узлов! Причем, каждый из них по-

жить начало передела современной индустрии.

строен, в среднем, из сотни атомов.

Более того, привычная социальная структура

Внешне “сборщик” подобен ящику с “рукой”

общества, то есть “классовый состав” - исчез-

- манипулятором, длиной в сотню атомов.

нет, как исчезнет и современная промышлен-

Внутри себя “сборщик” имеет движитель ма-

ность, а равно и сельское хозяйство, посколь-

нипулятора, а также процессор, память и,

ку вышеописанные “сборщики” вполне смогут

безусловно, программу действий. Рабочий

синтезировать любые искусственные продук-

цикл “сборщика” может повторяться миллион

ты питания из набора органических молекул.

раз в секунду! По Дрекслеру “рука” постро-

Все вышесказанное относится и к будущим

ена из атомов углерода по типу алмазной ре-

космическим конструкциям, в том числе, и к ас-

шетки, что позволит решить проблему хаоти-

троинженерным.

ческих тепловых перемещений.

Неузнаваемо изменится при этом и меди-

Понятно, что управлять “сборщиком” вруч-

цина, поскольку “нанохирург” сможет разо-

ную из-за непредставимо огромной скорости

брать на составляющие компоненты все не-

работы - невозможно! Вот этим-то и должны

желательные клетки конкретного человека!

заниматься нанопроцессоры, которые можно

Это означало бы, что неизлечимые болезни

программировать на стандартном языке, при-

перестанут существовать!

нятом для промышленных роботов. Подходя-

Безусловно, нанотехнология заслуживает

Ðèñ.3

щим техническим средством коммуникации с

отдельного рассмотрения...

Конструктор ¹ 10/2002

где g - ускорение свободного падения

(g=9,81 ì/ñ2); G - вес самолета, кг; Vy -

вертикальная скорость в момент посадки

(рекомендуется принимать не менее 2,5

м/с); k выбирают равным 0,2-0,25 для но-

совой стойки; 0,1-0,15 для хвостовой стой-

ки; 0,375-0,45 для основной стойки.

На легких самолетах любительской по-

стройки наиболее часто применяются шас-

си с рессорной и резиновой амортизаци-

ей. Примером удачной конструкции могут

служить рессорные амортизаторы двухме-

стного самолета “Дельфин”, построенно-

го в Кронштадте (рис.1). Стальные рессо-

ры основных стоек выполнены из пластин

пружинной стали 65С2А, рессора носовой

стойки - из прутка 65С2А

25 мм. Вместо листо-

вой стали можно исполь-

зовать титан (дороже, за-

то легче в 1,7 раза). Тол-

щина пластин может быть

определена расчетом и

будет зависеть от величи-

ны взлетной массы само-

лета. Часто применяются

рессорные амортизато-

ры для хвостовых колес. В

этом случае можно ис-

пользовать пакет аморти-

зационных пластин от

рессор легкового авто-

мобиля.

Также применяются

Ðèñ.3

рессоры, выполненные из

полимерных композиционных материалов,

наилучшим образом работает на сжатие.

колес - дюралевые, точеные, в них запрес-

чаще всего - из стеклопластика (рис.2).

Амортизатор представляет собой две те-

совываются опорно-упорные шарикоили

Конструкция рессоры представляет собой

лескопические трубы с приваренными

роликоподшипники. На колесах можно ус-

балку, намотанную или выложенную из

фланцами, между которыми устанавлива-

танавливать легкие обтекатели из стекло-

нескольких слоев стеклоткани на эпоксид-

ется пакет резиновых пластин с проклад-

пластика, которые, кроме улучшения обте-

ном связующем; внутри оболочка для же-

ками из дюралюминиевых пластин (для луч-

каемости, придают стремительность внеш-

сткости заполнена пенопластом. Данная

шей обтекаемости пластины и прокладки

нему облику самолета.

рессора позволяет значительно лучше, не-

- круглые или каплеобразные в плане).

Для носовых или хвостовых колес хоро-

жели стальная или титановая рассеивать

Пакет стянут стальными шпильками, за-

шо подходят тележечные размером 260Ч 85

энергию ударов о неровности аэродрома.

крепленными в верхнем и нижнем фланцах.

или 200Ч 60, а также авиационные “дути-

Однако наиболее мягкие характерис-

На нижней трубе приваривается полуось

ки” размером 200Ч 80 мм. Нелишняя деталь

тики рассеивания энергии имеют резино-

колеса, на верхней - проушина для наве-

шасси - колесные тормоза. Их можно ис-

вые амортизаторы, которые могут быть

ски стойки на фюзеляж или крыло. Стой-

пользовать готовые: колодочные от мото-

выполнены как в виде жгутов, работающих

ка может закрываться легким обтекателем

цикла или мопеда, с тросовым приводом;

на растяжение, так и в виде набора пла-

из дюралюминия или стеклопластика.

можно (это будет эффективнее, хоть и до-

стин, работающих на сжатие. Пример кон-

Теперь несколько слов о колесах, при-

роже) поставить дисковые гидравлические

струкции шасси со шнуровой амортизаци-

меняемых для шасси любительских самоле-

как на гоночных автомобилях класса “карт”.

ей - шасси самолета “АИ-10” (рис.3). Пи-

тов. Для эксплуатации на грунтовых аэро-

Примером такой конструкции являются

рамидальная стойка из стальных тонко-

дромах использование основных колес ди-

тормоза колес самолета “АИ-10” (рис.3, А).

стенных труб с приваренной полуосью ко-

аметром менее 300 мм нецелесообразно,

Источником давления служит гидроцилиндр

леса и подкосом из дюралевой трубы 25Ч 1

так как слишком маленькие колеса будут

с приводом от рукоятки типа “ручной тор-

подвешена на двух осях - болтах из стали

застревать в густой траве или в лужах, и,

моз” или от гашетки, установленной на

30ХГСА, на ушках фермы фюзеляжа. Рези-

кроме того, создавать предпосылки для

ручке управления. Тормозные диски - дю-

новый жгут диаметром 18 мм намотан на

капотирования. Наиболее предпочтитель-

ралевые с напылением твердого сплава.

балку фермы и кронштейн стойки.

ны для основных стоек авиационные коле-

Подвод гидравлической смеси от гидроци-

Для предохранения от поломки стойки в

са 300Ч 125 мм или 400х150 мм, применя-

линдра к тормозным цилиндрам колес вы-

случае разрыва жгута на кронштейн наде-

емые на носовых стойках самолета “Як-52”.

полняется с помощью гибких металлорука-

то кольцо из стального троса. Ниша, в

Хотя можно использовать колеса от теле-

вов от легкового автомобиля.

которой размещается амортизатор, за-

жек, например, фирмы “Рокла”, размером

Литература

крыта створкой из стеклопластика. Плас-

400Ч 100 мм, для которых вместо пластмас-

1. Кондратьев В.П., Яснопольский Л.Ф.

тинчатые резиновые амортизаторы менее

совых литых дисков необходимо изгото-

Самолет - своими руками. - М.: Патри-

распространены, скорее всего, из-за того,

вить точеные из дюралюминия либо сталь-

îò, 1993.

что сегодня очень трудно найти мягкую

ные, выполненные в виде чашек, выдавлен-

2. Руководство по технической эксплуа-

резину из натурального каучука, которая

ных на токарном станке из листа. Втулки

тации самолета “АИ-10”.