Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2004 № 02

14. Кто первым преодолел звуковой барьер? Когда это было? Какими физическими явлениями сопровождается момент перехода от дозвукового полета к сверхзвуковому?

15. Что такое «автомат Юрьева»? Кто, когда и для каких целей придумал это устройство?

16. Бывают ли самолеты без крыльев? Что вы о них знаете?

17. Какой летательный аппарат способен давать в воздухе «задний ход»?

18. Какими путями будет развиваться авиация?

Работы оцениваются по пятибалльной системе. Итоги подводятся по двум возрастным группам: младшая — возраст участников до 12 лет, старшая — от 12 до 18 лет.

Участники конкурса, занявшие I, II, III места, и их руководители награждаются дипломами Министерства образования Российской Федерации, грамотами ВВС России, журнала «Юный техник», памятными призами.

Пускать мыльные пузыри — интересная забава. Но кому может прийти в голову, согласитесь, что в подобном пузыре можно совершать космические путешествия?

Эту историю рассказал мне Н.И. Хлебников, директор Станции юных техников поселка Гусино, что в Смоленской области.

— В 1977 году ребята под моим руководством готовили очередную модель на Всесоюзный конкурс «Космос», — вспоминал он. — Все трудились усердно, лишь Ваня Варфоломеев сидел и пускал мыльные пузыри. Я к нему: «Ваня, пора за дело». А он в ответ: «Я и занимаюсь делом! Думаю».

И вскоре изложил свою идею. Как вы думаете, что произошло бы с мыльными пузырями, если бы удалось запустить их в космос? Правильно, в невесомости они получатся идеально круглыми. И будут, пожалуй, более долговечными, поскольку в космосе, как мы знаем, ветра не бывает. А если использовать не раствор мыла, а пластик, получится сфера, внутри которой легко поддерживать приемлемые условия жизнеобитания.

Если же сделать еще многослойной оболочку, поместив несколько пузырей один в другой, можно не бояться ни микрометеоритов, ни осколков космических аппаратов, которых немало накопилось на орбите. Химики же способны поставить не только чрезвычайно легкие, но и весьма прочные полимеры…

Такая вот идея родилась некогда у Вани Варфоломеева. А дальше у нее началась самостоятельная жизнь.

Не так давно стало известно: пермские ученые и инженеры разрабатывают в содружестве со специалистами НАСА проект создания из самотвердеющих пластмасс тонкопленочных конструкций для Международной космической станции.

Упрощенно говоря, каждый модуль МКС представляет собой большую алюминиевую бочку. «Таскать» такие бочки на орбиту — работа не из легких. Максимальные размеры доставляемого на орбиту предмета определяются габаритами грузового отсека «шаттла», а они составляют всего 4,5 м в ширину на 18 м в длину.

Сейчас, как известно, после катастрофы «Колумбии», «челноки» в космос не летают. Так что в ближайшее время придется обходиться без них. А для перевозки на российском «Протоне» модуль должен быть еще уже. К тому же он должен быть максимально легким, потому что вывод на орбиту каждого килограмма коммерческой нагрузки обходится чуть ли не в 25 000 долларов! И при всем этом модуль, будучи небольшим при старте, должен в космосе быть максимально просторным, потому что людям предстоит жить в нем месяцами.

Словом, требования абсолютно противоречивые. Если вы знаете, что такое ТРИЗ, попробуйте решить задачку самостоятельно. Впрочем, подсказка вам уже сделана: дом, который может быть одновременно и маленьким и большим, нужно делать… надувным.

Именно такой модуль и создали теперь в Космическом центре имени Джонсона. Назвали его TransHab , то есть «трансформируемое жилище».

Основу модуля составляют углеродные волокна. Проходя сверху донизу, они образуют силовой каркас. Внешний слой состоит из легкой некстелевой пены. Ее задача — принимать на себя удары микрометеоритов, постоянно бомбардирующих поверхность станции. Они будут попросту вязнуть в пене, теряя свою энергию еще до того, как смогут пробить отверстие в стенке.

Но поскольку энергия маленького камешка, летящего со скоростью 7 км/с, в 50 раз больше, чем у пули, под пеной расположены еще три слоя кевлара — того самого материала, из которого делают бронежилеты. Дополнительно они проложены еще неопреном, и для пущей прочности в материал вплетены углепластиковые ленты.

В итоге, максимальный размер частицы, которая безопасна для TransHab , — 1,8 см, в то время как алюминиевый модуль МКС может выдержать частицы диаметром лишь 1,3 см.

Кроме того, новый модуль в отличие от алюминиевого, весьма упруг. А это вполне может пригодиться при очередном столкновении, скажем, с грузовым кораблем. Помните, как при столкновении с «Прогрессом» один из модулей станции «Мир» был выведен из строя? Надувной же TransHab в таком случае просто спружинит.

Внутри космического «мячика» довольно просторно. Ведь TransHab имеет 7,5 м в диаметре, 7 м в высоту и состоит из трех этажей. В центре, по всей длине модуля, расположен центральный проход, позволяющий астронавтам перелетать с одного уровня на другой.

Самый верхний ярус включает в себя место для занятий спортом, медицинскую станцию, душевую кабину и раздевалку. На втором уровне расположатся шесть изолированных спальных блоков с системами жизнеобеспечения и кондиционирования. Объем такой спальни 2,5 куб. м; в ней помещаются стол, компьютер и индивидуальные системы для отдыха и развлечений. Вся спальная зона имеет двойные стены. Пятисантиметровый промежуток между ними заполнен водой, она защищает от радиации и блокирует шум, позволяя космонавтам полноценно отдохнуть.

Третий уровень — место для общения, где за огромным обеденным столом могут разместиться двенадцать астронавтов. В конце пребывания на станции они могут обсудить здесь рабочие вопросы с командой, пришедшей на смену.

И наконец, последний штрих. Когда астронавтов спросили, что еще они хотели бы иметь в модуле, все они проголосовали за окна. Так что в модуле будут два окна по 65 см в диаметре: одно в столовой, другое в спортивном зале.

Сегодня надувные модули прошли все необходимые испытания. Сначала T ransHab надули и погрузили в гигантский бассейн, в котором NASA испытывает все космические объекты на утечки. Затем давление подняли на 50 процентов выше расчетного. TransHab успешно прошел и этот тест. Последним испытанием было размещение модуля в огромной вакуумной камере. Как считают разработчики NASA, это наиболее приближенные к космическим условия, возможные на Земле. Теперь они уверены — надувной дом не подведет.

Так выглядит надувной модуль в разрезе. На его трех этажах может разместиться немало оборудования.