Знание - сила, 1998 № 01 (847)

• Марк Фрогатт

• Джеймс Гимжевский

• Нед Зееман

• Сакуи Араи

• Рик Литтлфилд

. Ральф Джеймс

• Эдвуд Норрис

• Кельвин Дрожемайер

• Субхенду Гуха

Премия Сакуи Араи из компании «Хонда» — «Сверхчистый автомобильный выхлоп».

По данным американского агентства по защите окружающей среды, 80 миллионов американцев дышат слишком грязным воздухом. Главная причина - автомобильные выхлопы. Инженеры из «Хонды» посчитали это вызовом их профессиональному мастерству. «Я думаю, что теперь нам удалось создать самый чистый двигатель внутреннего сгорания, когда-либо существовавший на Земле»,— считает руководитель проекта Сакуи Арам. Когда система проходила испытания на модели «Цивик» в ноябре 1996 года, была единственная проблема: приборы просто не могли зарегистрировать загрязнения — воздух из выхлопа шел чище, чем атмосфера многих промышленных городов.

В моторе подавлен выхлоп окиси углерода, окиси азота и других «гадостей» раз в шестьдесят лучше, чем того требуют американские стандарты чистоты воздуха. Все прежние рекорды перекрыты как минимум в десяток раз. При этом никаких особых жертв зила снижения мощности или уменьшения срока работы не потребовалось, не возросла заметно и розничная цена.

Одна из главных причин успеха — переход на природный газ в качестве горючего. В нем много метана, он горит эффективней бензина и дает существенно меньше углекислого газа. Кроме этого, были созданы специальные компьютерные программы для расчета оптимальной смеси горючее — воздух, сделаны новые инжекторы, усовершенствованы некоторые части мотора для более высокой компрессии и система транспортировки горючего, установлены два каталитических конвертора, а бак сделан из специальных прочных углеродных материалов. Каждое из улучшений дало небольшой результат, а все вместе сложились в настоящее чудо. Серийный выпуск новой машины начался в конце 1997 года.

Из финалистов хочется отметить Кеннета Бакера — вице-президента компании «Дженерал моторе», — разработавшего модель электромобиля с пробегом 150 километров между подзарядками, не уступающего BMW-318 в резвости ускорения.

А это — некоторые из числа «финалистов» конкурса журнала «Дискавер».

Премия Марку Фрогатту из центра НАСА в Лэнгли — «Сенсор из оптических нитей».

Перед тем как сломаться, любая деталь некоторое время работает с избыточным напряжением. Говоря человеческим языком, из последних сил. Марк Фрогатт придумал, как «почувствовать» эту перегрузку практически в любых самолетных и космических конструкциях . Он подметил, что свет по- разному распространяется в свободном и растянутом (или сдавленном) оптическом волокне, и решил этот эффект использовать. Тоненькие нити из таких волокон приклеиваются во всех опасных местах, скажем — по бакам с горючим. Постоянно посылая по ним лазерный сигнал и анализируя его по возвращении, можно судить о нагрузке на детали, к которым приклеены ниш.

Самый интересный «проигравший» проект: Майкл Микки из университета штата Пенсильвания создал ракету, в которой двигатель работает на принципе микроволновой печки. Газ в ней разогревается до нескольких тысяч градусов и вырывается наружу, создавая тягу.

Премия Рику Литтлфилду из Тихоокеанской национальной лаборатории — «Портативный ультразвуковой облучатель».

Ультразвуковая диагностика известна давно, но использовать ее раньше можно было лишь в стационарных условиях, кроме того, управляться с ней было непросто. Рик Литтлфилд соединил портативный ультразвуковой датчик с удаленным от него компьютером, на экране которого возникает трехмерное изображение просматриваемого участка. Таким образом хирург, не выходя из. больницы, может диагностировать внутренние повреждения солдат, находящихся на поле боя. Для того чтобы водить сенсором по тому месту, где болит, достаточно квалификации ротного фельдшера. Хотя делалось устройство по заказу военного ведомства, очевидно, что ему найдется применение и в сельских районах, удаленных от больниц и врачей.

В этой категории еще двое финалистов достойны упоминания: Нейл Скотт из Стенфордского университета создал систему общения с компьютером для людей с ограниченными двигательными возможностями, а Хомаюн Казерони из Калифорнийского университета сделал робота, умножающего человеческие возможности — при развиваемом нами усилии в один килограмм он поднимает в 25 раз больше.

Премия Кельвину Дрожемайеру из университета штата Оклахома — «Система предсказания погоды в районе».

Уже само имя автора, связанное с измерением температуры, предопределило его профессию — изучать погоду. В конце восьмидесятых годов он получил заказ от американского правительства: попытаться предсказать развитие штормов, имея в своем распоряжении данные от сети 160 радаров, разбросанных по всей стране. К сожалению, радар может измерять только одну компоненту скорости шторма — «на него», перпендикулярная компонента остается произвольной. Дрожемайер решил использовать суперкомпьютер для того, чтобы постепенно перебирать все возможные варианты поперечной компоненты и «угадывать» полную картину ветра. Повторяя процесс полсогни раз, он научился предсказывать шторм часов за шесть до его развития. Уже в первых испытаниях в июне 1996 года удалось предсказать четыре пятых ураганов. Ожидается, что широкомасштабное внедрение разработанной программы может сэкономить США около 14 миллиардов долларов в год.