CatScience

CatScience

Топовый автор
Мы - команда людей, пишущих на разные научно-популярные темы. Наш принцип - рассказывать сложные вещи понятно и увлекательно. Наш вк: https://vk.com/cat0science Телега: https://t.me/cat0science Хабр: https://habr.com/ru/users/CatScience/posts/ Дзен: https://dzen.ru/cat0science
На Пикабу
Дата рождения: 18 августа
Zelda69
Zelda69 оставил первый донат
в топе авторов на 12 месте
82К рейтинг 2233 подписчика 9 подписок 117 постов 102 в горячем
Награды:
За посещение стенда Пикабу на Positive Hack Days Festболее 1000 подписчиков
153

"Жидкое" тепло (или как Лавуазье всех достал)

Великим ученым свойственны не только великие открытия, но и великие заблуждения, и это я сейчас без сарказма говорю: чтобы изобрести чрезвычайно правдоподобную, рабочую, но при этом ошибочную теорию, нужно на самом деле очень хорошо разбираться в своем предмете. Именно поэтому у приверженцев, например, гомеопатии нет и шанса для адекватной аргументации своих идей, а вот теория теплорода, несмотря на ошибочность, долгое время признавалась научным сообществом и самое главное – была основой для нескольких важнейших открытий.

Крошка-сын к отцу пришел,
И спросила кроха:
Теплород ведь – хорошо?
Или это плохо?

Представьте, что вы не были прилежным учеником, прогуливали все уроки физики с 8го по 11й класс, а теперь выросли, и ваш ребенок вас спрашивает: «Дорогой родитель, почему батарея теплая?». Вы, конечно, скажете, что по батарее течет горячая вода, которая нагревает ее, а та в свою очередь передает тепло в комнату. Но дети гораздо дотошнее взрослых, и следующим вопросом скорее всего будет: «А как она передает тепло?» или еще хуже «А что такое тепло?».

Правильный ответ на этот вопрос далеко не очевиден даже современным взрослым, а уж в 18-м, начале 19 века, когда молекулярно-кинетическая теория не обладала достаточным математическим обоснованием (на самом деле, тогда еще даже не было подходящего матаппарата, чтобы полностью описать ее), абстрактная идея тепла не давала покоя ученым.

Люди, а особенно ученые, в принципе склонны к конкретике, так что вместо расплывчатой размазни-«теплоты» появился вполне себе логичный «теплотвор» или «теплород» - невидимая, практически невесомая субстанция, содержащаяся во всех веществах и способная передаваться от тела к телу. При этом, на волне хайпа атомизма теплороду приписали еще и корпускулярный состав, мол, это есть ничто иное как крошечные частицы, высвобождающиеся, например, при горении, которые заполняют «поры» в телах, рассеиваясь внутри, и таким образом нагревают их (стоит добавить, что так считали не все, но многие).

Думаю, ваш ребенок был бы вполне доволен таким ответом, ведь на самом деле он звучит потрясающе логично. Довольным осталось и большинство ученых, когда Антуан Лавуазье в 18 веке ввел определение теплорода в качестве отдельной субстанции.

Разумеется, вскоре были придуманы всякие уловки для объяснения различных тепловых явлений на основе теории «жидкой теплоты» (ладно, большинство представляли теплород скорее как газ или флюид). Например, быстрый нагрев тел объяснялся притяжением частиц теплорода к атомам вещества, а расширение тел при нагреве считалось следствием активного заполнения «пор» и налипания теплорода вокруг атомов, что увеличивало межатомные расстояния. Кроме того, предполагалось, что частицы теплорода отталкиваются друг от друга (как одинаковые заряды что ли?), а потому стремятся от горячего к холодному, туда, где побольше привлекательных свободных атомов и поменьше конкурентов – "теплородинок", тем самым сглаживая разницу температур. В общем, грамотно притянули, красиво склеили – вуаля! А если серьезно, теория теплорода выглядела очень даже обоснованно, интуитивно понятно, но что самое важное – она появилась очень вовремя.

Почему теплород – это хорошо.

Эпоха промышленной революции не просто так иногда зовется эпохой пара: паровые двигатели стали настоящим символом технического прогресса того времени. Так вот, Лавуазье со своими тепловыми изысками был нужен как никогда, чтобы, опираясь хоть на какую-то цельную и внятную теорию, можно было изучать новый источник энергии.

Во-первых, получилось удобное разъяснение идеи теплового равновесия. Если оставить теплый кофе на улице вечером, то он остынет, а его температура станет равна температуре окружающего воздуха. Если два одинаковых металлических бруска разной температуры привести в соприкосновение, их конечная температура будет примерно равна среднему арифметическому начальных значений (эт я грубо сейчас говорю, конечно, но суть понятна). Почему так? Все просто, ведь теплород в силу своей непреодолимой тяги к атомам вещества и отталкивания от себе подобных частиц, растекался максимально равномерно между телами и внутри них, достигая равновесия между силами притяжения и отталкивания.

Во-вторых, благодаря идее теплового флюида (и, конечно, заслугам химика Николя Клемана) наконец-то сложилась визуальная картина о таком важном понятии (которое до этого никак не могли четко зафиксировать в науке), как «количество теплоты», ну или как тогда считали «количестве теплорода». Мы все на уровне бытовой интуиции мы понимаем, что, например, чтобы нагреть до одинаковой температуры таз воды надо больше времени, чем чтобы нагреть кастрюлю. А теория теплорода подсказывает: все дело в концентрации теплорода в веществе. Конечно, чтобы она была одинаковой у тел разного объема, его потребуется разное количество. В общем, льем наш тепловой флюид в тело, пока не достигнем нужной температуры.

В-третьих, то, что большинством ученых теплород принимался за субстанцию, состоящую из частиц, позволяло применить к нему один из любимейших законов всех ученых: закон сохранения. Это было очень хорошо, прямо бальзам на сердца физиков. Если постулировать, что теплород, как и остальная материя, не может быть создан из ничего и исчезнуть в никуда, мы уже имеем красивое уравнение для описания любого теплового процесса. Количество теплорода «до» равняется количеству теплорода «после», а если вдруг не равняется – ищите, куда он мог сбежать. И самое главное – этот подход работал (ладно, не всегда).

Ну и вишенкой на торте стала триумфальная роль теплорода в термодинамике – еще совсем зеленой науке о тепловом движении. Молодой ученый Сади Карно, принимая теорию теплорода за основу*, ввел понятие о «потоке теплоты» как о силе, способной создавать механическое движение. Он сравнивал тепловой поток со столбом воды, падающим с высоты и раскручивающим водяную мельницу, и считал, что по этой аналогии и извлекается энергия из паровых двигателей. Таким образом, Карно выстроил первый теоретический принцип устройства всех тепловых машин (который до сих пор проходится в школах и университетах). Это однозначно был успех!

В общем, я надеюсь, всех этих хвалебных аргументов достаточно, чтобы понять, почему теория была так популярна. Думаю, если с серьезным лицом начать втирать это нынешнему школьнику, он вполне может уверовать в сие учение. Но, как говорят, чем выше забрался, тем больнее падать, и пик славы идеи теплорода стал началом ее конца.

А теперь почему, теплород — это все-таки плохо.

Не буду рассказывать про тех несогласных с Лавуазье (сюда, по-хорошему, надо записать и Ньютона с Галилеем, и Локка, и даже Платона…), которые не проявляли активности в борьбе с ошибочной теорией. В этом акте на сцене будет два главных героя** и имя первого из них - Бенджамин Томпсон, граф Румфорд, американский эмигрант и военный советник курфюрста Баварии, который своими экспериментами смог впервые наглядно показать нестыковки теории теплорода.

Аргумент первый (разминка): что там с массой?

Принимая теплород за субстанцию, можно справедливо предположить, что он должен иметь вес. Правда, в 18-19 вв, это не было жестким требованием (видимо, невесомые частицы были для того времени нормой), но проверить не мешало бы. Пускай масса частиц теплорода крайне мала, зато мы можем бахнуть его ооочень много, и попробовать зафиксировать разницу в весе, что Томпсон и сделал. Разумеется, эксперименты ничего не обнаружили, однако критика этого опыта сводилась к тому, что если теплород и имеет массу, то настолько легок, что обычными приборами разницу в весе увидеть невозможно.

Аргумент второй (коронный): нарушаем законы сохранения.

Помимо того, что Томпсон на досуге увлекался тепловыми явлениями, он управлял национальным арсеналом Баварии, где обнаружил, что при высверливании каналов в пушечных стволах инструментом, напоминающим огромную буровую головку, создается трение, которое производит огромное количество теплоты. Чтобы изучить этот эффект, Томпсон погрузил пушечный ствол под воду и приступил к высверливанию канала. Через два с половиной часа выделилось столько теплоты, что вода закипела.

В чем проблема? Да нет проблем, разве что мы только что открыли бесконечный источник теплорода, который по утверждениям невозможно создать из ничего. В статье, представленной на рассмотрение ведущей научной организации Британии, Королевскому обществу, Томпсон утверждал, что теория теплорода объясняет, почему теплота выделяется при горении, но ничего не говорит о трении. Иными словами, складывалось впечатление, что трение создает теплоту, а не освобождает ее, что шло вразрез с идеей о том, что теплота – неразрушимая субстанция.

Аргумент третий (похоронный): помощь Зевса

Очень большой проблемой оппозиционеров теплорода было отсутствие качественно проработанной альтернативы, ведь несмотря на большое число сторонников молекулярно-кинетической теории, вопросов к ней было чуть ли не больше, чем к теплороду: она все еще была слишком сырой с точки зрения математики. Плюс, эксперимент с трением не показывал одной важной связки: как соотносятся между собой механическая работа и тепло? Так что эксперименты Томпсона хотя и обсуждались, но не стали решающими в этом научном споре. И только спустя почти 50 лет, после введения грамотного определения энергии, работы и теплоты появилось финальное доказательство ошибочности теории теплорода.

Примерно в 1840 году, сидя в лаборатории, устроенной в доме родителей, наш второй герой – Джеймс Джоуль – физик энтузиаст, конструировал батареи, электромагниты и двигатели, чтобы изучать их работу. Одно из первых его наблюдений стало самым важным. Он заметил, что при прохождении электрического тока провод нагревается. Иными словами, электричество могло не только питать двигатель, но и давать теплоту.

Способность электричества создавать теплоту подкрепила общие сомнения в теории теплорода, которая гласила, что теплоту невозможно ни создать, ни уничтожить. А вскоре Клаузиусом и Больцманом была наконец-то доработана долгожданная молекулярно-кинетическая теория, считающаяся общепринятой на сегодняшний день.

Так что, если сегодня ребенок (не обязательно ваш) спросит вас, что такое тепло, вы гордо и без к̶о̶л̶е̶б̶а̶н̶и̶й̶ ̶раздумий ответите, что "теплота - это механические колебания атомов и молекул в твёрдых телах и жидкостях", что на самом деле, по своей сути - это просто очередная форма энергии, и никакой "тепловой субстанции" придумывать не нужно.

Вместо заключения.

В общем, теплород, не выглядел совсем уж кривым костылем по сравнению с несчастным флогистоном, потому что долгое время вполне сносно работал в ему отведенных рамках. А в качестве напоминания о "жидком тепле", мы до сих пор пользуемся выражением Сади Карно и Фурье о «потоке теплоты».

P.S. Есть небольшая доля иронии в том, что Томпсон - главный критик
теории теплорода, женился на Марии-Анне Лавуазье, вдове нашего злосчастного химика и автора этой самой теории. Нужно отметить, что граф не выдержал свободолюбивого нрава женщины своего противника, и брак продлился совсем недолго.

*Очень хочется воткнуть одну важную ремарку: дело в том, что Сади Карно, в своих черновиках уже отказался от идеи теплорода, и даже называл его другим словом, более близким к понятию теплоты. К сожалению, он умер в сумасшедшем доме от эпидемии холеры в возрасте 36 лет и не успел доработать свои идеи.

** Ярым сторонником и практически основоположником противоположной – корпускулярно-волновой теории – был Михаил Ломоносов. Однако, его критика теплорода была лишь теоретическим доказательством от противного, так что эксперименты Томпсона являлись аргументом гораздо более весомым. Но Михаила Васильевича тож не забудем, он был очень яркой фигурой в научных спорах об этих двух теориях.

Источники: "Холодильник Эйнштейна" Пол Сен

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Автор статьи - Александер Грибоедов

Показать полностью
175

Эксперимент, его опровержение и опровержение опровержени

Сладость или две сладости? Сегодня на десерт "зефирный эксперимент".

Эксперимент, его опровержение и опровержение опровержени Исследования, Наука, Научпоп, Психология, Длиннопост


Началось всё с острова Тринидад в Карибском море, где Уолтер Мишель – американский психолог, специализирующийся на теории личности и социальной психологии, – столкнулся с весьма жёстким национальным разделением населения. Этнические группы пытались обособиться друг от друга, сам их образ жизни отличался. Африканцы, по мнению других этносов, были любители вести жизнь весёлую, праздную, нарушать законы, и в целом отличались слабым самоконтролем.

Берём 37 вест-индских и 17 африканских детей из младших классов и предлагаем выбор: 1 цент сейчас или ̶с̶д̶е̶л̶а̶т̶ь̶ ̶в̶к̶л̶а̶д̶ ̶в̶ ̶н̶а̶ш̶е̶м̶ ̶б̶а̶н̶к̶е̶ 10 центов через неделю. И различия действительно обнаружились. Только не по этническому, а по социально-экономическому признаку. Дети из бедных семей обычно выбирали маленькую радость здесь и сейчас, ибо будущее туманно и непредсказуемо, дают - бери, бьют - беги. Однако именно у африканских детей было намного больше бедных и неполных семей, поэтому и получалось, что отличается и поведение этноса в целом.

Это стало предпосылкой для дальнейшей серии экспериментов по исследованию отсроченного удовольствия, проведённых в конце 1960-х – начале 1970-х годов.

"Зефирный" эксперимент.

Так как это целая серия, и процедуры проведения немного отличались, позволю себе не тратить много букв для подробного описания каждой, будем рассматривать их в целом.

Гипотеза.
Основываясь на информации, полученной в предыдущих "оригинальных" исследованиях относительно самоконтроля, Мишель и его коллеги выдвинули гипотезу, что любая деятельность, которая отвлекает участника от ожидаемого вознаграждения, увеличит время отсрочки получения. Ожидалось, что открытая деятельность, внутреннее познание и фантазии помогут отвлечься от этого. Благодаря такому отвлечению внимания также была выдвинута гипотеза, что испытуемый сможет принять фрустрирующий характер ситуации и преобразовать её в психологически менее тяжкую.

Участники.
Проводились эксперименты в Стэнфордском университете, участниками были дети из детского сада Bing при нём же. Брались обычно поровну мальчики и девочки в возрасте от трёх лет и шести месяцев до пяти лет и восьми месяцев, в среднем возраст во всех процедурах был 4,6 - 4,9 лет. От трёх до шести участников обычно дисквалифицировались до начала за фальстарт и непонимание условий проведения.

Ход эксперимента.
Суть хода всех процедур в том, что у ребёнка есть выбор: съесть вкусняшку сразу или ждать и получить что-то более вкусное или побольше вкусного потом (повышенное вознаграждение).

Основные отличия в проведении:
- в комнате для теста на столе за прозрачной перегородкой, но на расстоянии вытянутой руки ребёнка, лежало угощение. Чуть дальше лежало оно же в двойном размере. Ребёнок видел весь стол.
- в другом варианте оба угощения были у экспериментатора и не были доступны глазу ребёнка.
- в третьем варианте ребёнок мог видеть лишь угощение, которое можно съесть сейчас, а двойную награду он не видел.
- в последнем случае ребёнок не мог видеть угощение, которое можно съесть сейчас, но мог видеть отложенную награду.

Также в разных процедурах были предоставлены разные способы отвлечься в ожидании награды: наличие игрушек в комнате (внешнее средство), предложение подумать о вознаграждении (идея, внутреннее средство) или ничего.

Общие результаты.
Примерно две трети детей съедали угощение, не дождавшись повышения награды, треть проявляла стойкость и выбирала куш побольше.

Эксперименты продемонстрировали ряд важных результатов. Эффективность задержки получения вознаграждения сильно зависит от когнитивного избегания, подавления объекта вознаграждения в процессе ожидания. Проще говоря: ждать проще, если не думать об ожидаемом.
Кроме того, когда дети просто думали об отсутствующих наградах, откладывать получение было так же трудно, как и когда предметы для награждения были прямо перед ними. И наоборот, когда дети в эксперименте ждали награды, а её не было видно, они смогли подождать дольше и получить её.

Стэнфордский "зефирный" эксперимент продемонстрировал, что эффективное ожидание достигается не простым размышлением о чём-то отличном от того, чего мы хотим, а скорее зависит от механизмов подавления и избегания, которые уменьшают фрустрацию.

По воспоминаниям исследователей, дети прибегали к самым разным способам времяпрепровождения в ожидании: пытались играть, сочиняли песенки, ругались, молились в потолок, топотали ногами, хватали себя за руки и голову, а одна девочка просто села, откинула голову и уснула (вот это высший пилотаж!).

Продолжение следует...

Собственно, в дальнейшем копья о зефирки учёные ломают почему? Неожиданно обнаружилась корреляция результатов экспериментов с жизненными успехами детей много лет спустя.

В 1988 году было выявлено, что дети, показавшие более длительное ожидание "вознаграждения", были описаны их родителями, как "подростки, которые были значительно более компетентными".

В 1990 году выяснили, что способность откладывать удовлетворение также коррелирует с более высокими результатами SAT (аналог нашего ЕГЭ).

Проведенное в 2011 году исследование изображений мозга первоначальных участников из Стэнфорда, достигших среднего возраста, показало ключевые различия между теми, у кого было высокое время задержки, и теми, у кого время задержки было низким, в двух областях: префронтальной коре (более активна при высокой задержке) и вентральном полосатом теле (более активна при низкой задержке), когда они пытались контролировать свои реакции на заманчивые соблазны.

Серии подобных экспериментов проводились ещё не раз в разные годы, в том числе другими группами исследователей, например в 2012 году в Университете Рочестера.

В конечном счёте, всё вернулось к результатам эксперимента в Тринидаде. Сила воли оказалась ни при чем.

Опровержение.

В 2018 году учёные из Нью-Йоркского университета резонно засомневались в валидности результатов Мишеля: у него была очень небольшая выборка, и многие участники ходили в детский сад при Стэнфордском университете (кмк, это частая проблема разных Стэнфордских экспериментов).

Тайлер Уоттс и его коллеги решили взять 900 детей из разных социальных групп. Оказалось, что на результаты теста в первую очередь влияли вовсе не индивидуальные особенности ребёнка, не развитая префронтальная кора или уровень интеллекта, не способность к самоконтролю, на результаты теста в первую очередь влияли внешние социокультурные факторы. Руководствуясь критериями этничности, расы, образования родителей и достатка семьи, исследователи пришли к выводу, что способность откладывать удовольствие на потом коррелирует с уровнем доходов семьи: чем он больше, тем более охотно дети соглашались подождать. Вот так всё просто.

Согласно выводам Уоттса и его команды, главная причина, почему дети из бедных семей показывают видимость слабой силы воли, в том, что у них отсутствует доверие к обещаниям и уверенность в стабильности жизни вообще.

Если сегодня тебе обещают, что завтра купят чупа-чупс , вовсе не факт, что завтра ты будешь сосать чупа-чупс, а не слушать родительские разговоры про нехватку денег. Поэтому логичным выглядит стремление брать то, что есть здесь и сейчас.
Впоследствии дети превращались в подростков, которые работали на низкооплачиваемой работе, и предпочитали спускать деньги в первый же день, зная, что завтра денег всё равно не будет, и нужно получить радость от них сейчас, а не пытаться скопить капитал. Впоследствии они превращались во взрослых, которые используют примерно такие же стратегии поведения.

Дети же из обеспеченных семей ничем не рискуют. Дома их ждёт пакет зефирок и чупа-чупсов, поэтому они легко соглашаются на правила игры.

Также малообеспеченные родители чаще потакают детям в мелких желаниях. Проще купить конфету и сгладить разочарование от невозможности поехать в "Диснейленд". Тем временем богатые детки спокойно ждут своё путешествие без всякого конфетозамещения. Поэтому выбор между ждать и есть сейчас по большей части обоснован условиями жизни.

Критика опровержения Уоттса.

18 декабря 2019 года в журнале Psychological Science была опубликована статья, в которой команда во главе с Фабианом Коссе, профессором прикладной экономики в Мюнхенском университете имени Людвига и Максимилиана, пересмотрела данные, на которых основана интерпретация Уоттса, и выяснила, что новый анализ противоречит его выводам.

Профессор утверждает, что результаты исследований 2018 года не опровергают, а вполне себе подтверждают выводы оригинальной работы Мишеля, показав, что эксперимент сохраняет прогностическую силу на более широкой и разнообразной выборке. При этом интерпретация Уоттса, по мнению Коссе и его команды, выходит за рамки рассматриваемых данных.

Профессор Коссе усилился ещё профессорами Армином Фальком и Пиа Пингер из Боннского университета, и они вновь проанализировали данные второго исследования. И заметили два потенциально значительных методологических расхождения между первым и повторным экспериментами.

Во-первых, в эксперименте Мишеля период, в течение которого дети могли решить съесть зефир, длился 15 минут. В исследовании 2018 года продолжительность "искушения" сократилась до 7 минут. По мнению Коссе и его коллег, для четырехлетнего ребенка это огромная разница. Только лишь из-за этого результаты теста могут сильно исказиться.

Во-вторых, слабое место опровергавшего эксперимента — это методология, а именно — выбор переменных, использованных авторами для контроля экзогенных факторов, которые могли бы исказить взаимосвязь между самоконтролем и последующим уровнем образования и успешности в жизни.

«Дети, которые ждали дольше, прежде чем съесть свой зефир, во многих отношениях отличаются от тех, кто немедленно принимал угощение. Это затрудняет определение того, какие именно черты причинно связаны с последующим успехом в образовании. Авторы повторного исследования провели анализ, который страдает от того, что известно как «проблема плохого контроля». Они пытались учесть так много эффектов, что становится невозможным интерпретировать то, что эти эффекты говорят нам о реальной связи между ранним самоконтролем и последующим успехом».

Фальк, Коссе и Пингер провели свой анализ, взяв те факторы, которые можно чётко интерпретировать. И такой облегчённый вариант анализа данных показал, что результаты исследований Уоттса практически повторяют выводы оригинала, и готовность отложить удовольствие на потом сильно коррелирует с последующими успехами в получении образования и строительстве карьеры. Команда учёных полагает, что личностные характеристики, возникающие у человека в раннем детстве, оказываются важными основами будущего профессионального успеха. Теперь стоит исследовать, каковы те самые внутренние особенности, которые определяют: возьмет ли именно этот малыш зефир сразу или сможет подождать?

К слову, адаптированные версии теста с зефирками ставились на шимпанзе, воронах и каракатицах. И они их весьма успешно проходят.

Не думайте о белой обезьяне. Муркнула вас.

Показать полностью 1
659

Самолёт принял решение приземлиться

Самолёт принял решение приземлиться Наука, Научпоп, Физика, Авиация, Длиннопост

(Да, подобрать кликбейтное название для этой заметки сложно, так что берите что есть)

Итак, меня довольно давно не было, но вот я вернулась, и хочу рассказать о явлении, которое очень хорошо роняло первые поколения истребителей. Представьте: вот вы пилот, летите, никого не трогаете, примус починяете, и решаете набрать высоту. Для этого надо немного ускориться и параллельно чуть увеличить тангаж, что вы, собственно, и делаете. Увеличивая тягу РУДом, вы параллельно немного тянете рычаг управления на себя. Все идёт хорошо первые несколько минут, но тут рычаг полностью самостоятельно и с огромной силой уходит в положение "на себя" до упора и там замирает. Поздравляю вас, вы познакомились с явлением, именуемым "перекомпенсация руля высоты". Пока вы лихорадочно пытаетесь оттолкнуть рычаг в нормальное положение, а ваш самолёт переходит в устойчивый штопор, у как раз вас есть несколько минут падения до земли, так что давайте познакомимся с этим явлением поближе.

Самолёт принял решение приземлиться Наука, Научпоп, Физика, Авиация, Длиннопост

Схема расположения центра давления

Предварительно нужно определиться с такой штукой, как центр давления. Википедия говорит, что для крыла самолёта (а руль высоты это почти крыло) центр давления это точка, где пересекаются линия действия аэродинамической силы и плоскость хорд крыла. То есть такая точка на профиле крыла, куда, условно, действует аэродинамическая сила (равнодействующая всех сил, которые вы нарисуете летящему в воздухе самолёту). В общем случае центр давления умеет двигаться, и он меняет свое положение в зависимости от скорости самолёта и угла атаки (давайте сохраним остатки рассудка и не будем разбирать его движение).

Самолёт принял решение приземлиться Наука, Научпоп, Физика, Авиация, Длиннопост


Вторая штука, необходимая для понимания происходящего, это шарнирный момент. В авиации это момент, который действует на орган управления (руль высоты в нашем случае) относительно его оси вращения и который создаётся аэродинамической силой. В норме, шарнирный момент направлен против отклонения руля и стремится вернуть руль в нейтральное положение. То есть, руль высоты отклонен в балансировочное положение, отклонен вокруг центра вращения, в котором он закреплён и вокруг которого он крутится. Где-то на руле есть центр давления, куда действует аэродинамическая сила. Если центр давления и центр вращения НЕ совпадают, то сила создаст шарнирный момент. Этот момент стремится вернуть руль в нейтральное положение. Если ничего не понятно, не отчаивайтесь, это нормально, я в конце картинку поставлю. И ещё один важный, но не всегда очевидный нюанс: шарнирный момент зависит от угла отклонения руля и скорости полета (вообще там скоростной напор, но нафиг нам такие сложности), чем больше угол и больше скорость, тем больше шарнирный момент.

Самолёт принял решение приземлиться Наука, Научпоп, Физика, Авиация, Длиннопост

Схема роговой компенсации


Продолжаем наше вступление. На заре авиации самолёты были маленькие, и летали медленно. Шарнирные моменты на рулях были маленькие, и среднестатистический пилот мог спокойно их пересилить просто мощью своих мускулов (картинка накачанного пилота в летной форме 18+ без смс и регистрации разблокирована). В те старые добрые времена все рули были связаны с рычагом управления и педалями (да, у пилотов есть педали, почти как на машине) механически, системой тяг и качалок, то есть тупо тросиками, и все усилия с рулей пилот ощущал напрямую руками/ногами. Но время шло, аппетиты людей росли, скорости полета тоже. Настал момент, когда усилия на рулях выросли настолько, что даже тяжелоатлет не смог бы удержать рычаг управления. В систему управления самолётом вошли сначала бустеры (гидроусилители), а потом электроника. Довольно быстро выяснилось, что скорости полета (и величины шарнирных моментов) растут сильно быстрее мощности гидроприводов. И даже если привод достигает необходимой мощности, чтобы держать руль в необходимом положении на сверхзвуке (сорокатонные приводы руля высоты с Сушек одобряют), они тупо становятся слишком огромными. И приходится выбирать: либо мощный привод = тяжелый самолёт = хреново разгоняется, либо маленький привод = маленькая мощность = не сможет удержать руль, надо ограничивать скорость. Два стула, и оба плохие.

Самолёт принял решение приземлиться Наука, Научпоп, Физика, Авиация, Длиннопост

Схема компенсации триммером (и сервокомпенсации в целом)


Вы ещё тут? Продолжим. Инженеры не собирались мириться с двумя плохими стульями, они сделали третий, хороший: изобрели способы компенсации шарнирных моментов на рулях. Их есть аж несколько: осевая, роговая, внутренняя компенсация, сервокомпенсация и использование триммера. Кратко пробежимся по этим методам. (Держитесь, осталось немного).

Осевая компенсация состоит в том, что ось вращения расположена не на конце руля, а немного дальше, так, что часть руля остается вереди оси вращения. Тогда при отклонении руля передняя часть руля как бы отклоняется в другую сторону, и на ней создается момент противоположного знака. Снискала всеобщую любовь за легкость конструктивного исполнения и хорошую аэродинамику.

Роговая компенсация похожа на осевую, но тут впереди оси вращения остается меньший кусок площади, похожий на рог, откуда и пошло название. Этот кусок и создает компенсирующий момент. Так же прост в исполнении, но ухудшает аэродинамику, особенно на больших углах отклонения руля.

Внутренняя компенсация распространена большей частью на элеронах. В этом случае кусок профиля, примыкающий к оси вращения руля остается пустым и делится гибкой герметичной перегородкой (диафрагмой) на две полости. В полостях возникает разность давлений, действующая на диафрагму и создающая компенсирующий момент. Не вносит никаких возмущений в поток, что особенно ценится на сверх- и гиперзвуке, но ограничивает диапазон отклонений руля, особенно на тонком профиле.

Сервокомпенсация это использование небольших отклоняемых поверхностей на задней кромке основного руля. Этакий руль на руле. Компенсация триммером ‒ один из видов сервокомпенсации, он отличается тем, что применяется на установившихся режимах полета и полностью обнуляет шарнирный момент (все остальные виды компенсации его только уменьшают, но не убирают полностью).

Итак, мы добрались. У осевой компенсации есть один интересный и крайне опасный побочный эффект: если по каким-либо причинам центр давления уползет на компенсатор (та самая часть перед осью вращения), начнется треш.

Во-первых, руль (и рычаг управления тоже) моментально улетает в крайнее положение.
Во-вторых, сразу же возникает обращение знака усилий на рычаге управления. Теперь, чтобы перевести рычаг из положения «на себя» в нейтральное, надо его ТОЛКАТЬ, тогда как в норме рычаг сам стремится туда и его надо ТЯНУТЬ. Это очень сильно осложняет управление и может привести к катастрофе.
И в-третьих, пока летчик все это сообразит, самолет уже выйдет на критические режимы (штопор - земля - гроб - кладбище).

Самолёт принял решение приземлиться Наука, Научпоп, Физика, Авиация, Длиннопост

Примерная схема усилий на нормальном (а) и перекомпенсированном (б) руле. Видно, что в случае перекомпенсации момент направлен на увеличение угла отклонения руля



Поздравляю, вы познакомились с госпожой перекомпенсацией. А руль, соответственно, стал перекомпенсированным. Перекомпенсация это крайне опасная хрень, и ее стараются избегать всеми возможными и невозможными методами. Как когда-то я слышала на лекциях (за надежность инфы не ручаюсь), что на самолеты Сухого ставят охрененно мощные привода, способные пересилить возможную перекомпенсацию, а вот МиГ хитрее, они строят рули так, что на малых скоростях (и малых шарнирных моментах) они перекомпенсированы, но тогда они легко пересиливаются, а вот на больших скоростях рули становятся уже нормальными. Такая схема позволяет ставить более слабые и легкие приводы. В идеале, конечно, лучше перекомпенсацию вообще не допускать, но тут уж как повезет. Полет истребителя ‒ штука непредсказуемая.

Приятной вам посадки

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Автор статьи - Лиза Гладышева

Показать полностью 6
25

Немножко о физкультуре

Немножко о физкультуре Спорт, Научпоп, Длиннопост


Как известно, Господь создал одних людей бегунами, а других - здоровяками. Но Грег Глассман уравнял их шансы.
Сегодня предлагаю обсудить, в чем же выражается эта уравниловка, и где здесь подвох.

«Вы хотите сохранять свою функциональность всегда и везде. Мы живем в постоянном страхе возникновения рака и заболеваний сердца, но мне кажется – есть нечто более страшное. Дом престарелых. Я бы не хотел дожить до такого момента, когда предел долголетия бы определялся как 150 лет, но из них вам пришлось бы прожить 75 лет в доме престарелых, поедая зеленое желе пластиковой ложкой перед телевизором, имея при этом хороший уровень холестерина в крови. Вы знаете подход медиков, они хотят дать вам рецепт, чтобы у вас был хороший уровень холестерина, рецепт от гипертонии, рецепт для прочных костей и так далее – и мне кажется, это неверный подход» - так говорил Грег Глассман - отец-основатель секты свидетелей кроссфита.

О том, что спорт - это ключ к здоровью и долголетию, было известно задолго до Глассмана, в те времена, когда даже американцев еще не существовало, пусть в это и трудно поверить. Но именно старина Грег, добавив к своему тренингу изрядную долю троллинга - в отношении медицины и традиционных видов спорта - сумел не просто сколотить на спорте состояние, но и создать на ровном месте сообщество, протянувшее свои щупальца в самые отдаленные уголки планеты.

Что такое кроссфит? Ну, представьте - вы пришли в небольшой зал, размялись, и прочитали на подвешенной тут же доске свое задание на сегодня - workout on the day (WOD) - набор несложных движений, которые необходимо выполнить за непродолжительное, как правило, время. Ну, минут за семь. Когда таймер пропищал последние секунды - вы лежите на полу и страстно мечтаете умереть. Что такое кроссфит, Грег? - слабо шепчут пересохшие губы. Над вами склоняется улыбчивый крепкий старик лет семидесяти:

Crossfit – это постоянное варьирование функциональных движений высокой интенсивности, сынок.
Если понятнее не стало, тогда предлагаю задержаться еще на пару минут. Все три элемента - функциональность, интенсивность и постоянная вариативность - в своей совокупности отличают кроссфит от всего остального, о чем вам рассказывали в школе на уроках физкультуры. «Пхе - скажет нам футболист или боксер. - Никакой оригинальностью здесь и не пахнет. Это обычные круговые тренировки - то, чем мы занимаемся на своем футболе/боксе каждый божий день». «Хоспаде» - ответит Грег, и в миллионный раз начнет объяснять.

Первое - это функциональность. Функциональные движения сопровождают человека в его ежедневной активности. Тащить авоську с картохой в одной руке и кейс с пивом в другой, закинуть на плечо мешок с кормом для своего добермана, переставить холодильник, быстро с ребенком на руках подняться по лестнице в департамент образования, догнать уходящий трамвай или перемахнуть забор, удирая от голодного добермана - полезные навыки, необходимые на протяжении всей жизни. Это - бытовой уровень, но даже на нем будет чувствоваться упомянутая выше разница между бегунами и здоровяками: дама, с легкостью перемещающая по квартире комод, скорее всего будет иметь проблемы с экстренной доставкой бурбона за пять мин до закрытия КБ. На соревновательном уровне, на какой-нибудь Олимпиаде, к примеру, разница в специализации станет вообще гигантской - быстроногому кенийскому атлету и в голову не придет толкнуть разминочный вес тяжелоатлета, ведь позвоночник ему еще пригодится в этих легендарных забегах с антилопами.

Простое человеческое стремление к универсальности становится достижимым, если обратить внимание на комплексное развитие базовых навыков, обеспечивающих совершение необходимых действий с должной силой за минимальное время. Вот они:

1. Кардиореспираторная выносливость – способность систем организма к получению, обмену и выработке кислорода.
2. Выносливость – способность систем организма к обмену, выработке, сохранению и использованию энергии.
3. Гибкость – способность максимально увеличить амплитуду движений в конкретном суставе.
4. Сила – способность одной или нескольких групп мышц в совокупности к применению мощности.
5. Мощность – способность одной или нескольких групп мышц к применению максимального усилия за минимальное время.
6. Скорость – способность максимально сократить цикл времени при повторяющемся движении.
7. Координация – способность объединить несколько различных видов движений в одно отдельное определенное движение.
8. Ловкость – способность сократить время перехода от одного вида движения к другому.
9. Баланс – способность перемещать центр тяжести тела в отношении площади опоры.
10. Точность – способность управлять движением в нужном направлении или с нужной интенсивностью.

Одновременного развития всех этих навыков не позволяет добиться ни один из видов спорта или фитнеса. «Все эти нефункциональные движения в спортзале, например, разведение рук в стороны, что это за фигня? Вы когда-нибудь делали такое на стройке? Важно ли это при воспитании детей? Видели такое в драках?» - недоумевает Глассман.

Вторая составляющая - это интенсивность. Эта штука более понятна традиционным спортсменам, особенно тем самым апологетам круговых тренировок - больше и быстрее, или типа того. Все эти напряженные усилия, частота пульса; красные лица бодибилдеров и сопли марафонцев. Но если в круговых тренировках - это отработка одного-двух навыков, необходимых в конкретном виде спорта, то в кроссфите интенсивность работает на функциональность, что достигается включением в одну тренировку движений на развитие максимального количества базовых навыков. И здесь нужно не забыть о третьей составляющей - простой, но не менее важной, чем предыдущие. Варьирование.

Варьирование - это то, что не дает загрустить кроссфитеру. Каждый новый тренировочный день - новые движения, новые комбинации движений, новое время, всё новое. Организм атлета не в состоянии приспособиться к постоянно меняющимся нагрузкам, и офигевает с каждой тренировки, не позволяя лишнему жирочку отложиться в животик - ему нужна постоянная энергия для восстановления. В качестве побочки - мышечная боль сопровождает кроссфитера постоянно. Если у вас нигде не болит - значит, в вашей жизни давно не было кроссфита. Кроме того, варьирование - это история про масштабирование: замену более сложных движений простыми для новичков, добавление сложных элементов в простые движения для продвинутых атлетов. Постоянная вариативность заданий помогает поддерживать интенсивность на должном уровне, что благостно отражается на функциональности.

«Да, эта программа может быть не идеальна для чего-то одного, зато она идеальна практически для всего». Увидеть кроссфитера в обычной спортивной жизни можно где угодно - триатлон, марафон, тяжелая атлетика, пауэрлифтинг, всякие ГТО и легкомысленные эстафеты - бегом, на лыжах, на велосипеде, и даже на руках.

Так и в чем подвох-то, спросит выжидающий читатель? А подвоха нет. Любой спорт лучше, чем вместо него валяться на диване. Вы можете стать самым сильным, протащив за собой паровоз. Или самым быстрым, обогнав антилопу. Можно стать самым гибким, или самым выносливым - в мире всегда найдется кубок и почетная грамота для любого достижения. Но только победитель Кроссфит-Игр получает титул самого физически подготовленного человека планеты. Для любителей импортозамещения, багровеющих от англицизмов, в России создана Федерация функционального многоборья. Чем она отличается от кроссфита? Ну, "Если после тренировки атлет пошел, насвистывая, в душ - это функциональное многоборье. Если хочет умереть - это кроссфит" (с). Шутка от владельца одного кроссфит-зала, если чо. Или не шутка. В Федерации существует градация по возрастам и по весовым категориям. В кроссфите - только по возрасту, и это православно.

Ну и в заключение - мотивация от Грега Глассмана:

Представьте, что вам 90 лет, и вы садитесь на свой байк, проезжаете со своей девушкой сто миль, паркуетесь, к вам пристает какой-то сопляк, вы надираете ему задницу, этому 20-летнему сынку. Вы расслаблены, спокойно выпили пивка, сели и поехали домой. Отлично провели время, но при этом врачи бы вам говорили, что у вас пульс слегка не в норме и что уровень холестерина немного не тот и триглицериды, и гормон роста, и еще с десяток других вещей, о которых вы даже не слышали раньше.

Или же вы бы выбрали лежать в 90 лет в больнице целыми днями, есть какую-то зеленую кашу? Зато биометрические показатели были бы в норме, пульс и холестерин. Надеюсь, вы видите, какой тут конфликт подходов, конфликт реальный – это точное измерение здоровья. Вы вправе выбрать другой метод, это ваш выбор, но думаю, что многие из нас согласятся, что в течение жизни хочется сохранять свою функциональность.

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Автор статьи - Павел Реутских

Показать полностью
1655

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад

Сегодня речь пойдёт о неслучившемся будущем стрелкового оружия и причинах, почему оно не наступило. А если более конкретно – о стрелковом оружии под безгильзовые боеприпасы и сложностям, помешавшим ему если не заменить, то хотя бы дополнить традиционные системы с размещением метательного заряда и ударной смеси в гильзе.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

футуристичная пушка – макет безгильзовой штурмовой винтовки Heckler&Koch G11 (фильм «Разрушитель»)

Для начала немного истории. Вплоть до начала XIX века всё стрелковое оружие было безгильзовым. Впрочем, самого понятия «патронная гильза» тогда ещё не существовало – ружья и пушки заряжались путём засыпки пороха в ствол, прибивания его пыжом, закатывания, а то и забивания метаемого заряда и фиксации его вторым пыжом. Воспламенение осуществлялось с помощью источника огня, установленного на самом оружии либо находящегося в руке стрелка/артиллериста – фитиля, кремня либо пальника. Понятное дело, что скорость стрельбы при таком способе заряжания была ужасающе низкой, а ожоги лица и рук у стрелков и пушкарей являлись типичными производственными травмами. Преимущества огнестрельного оружия в бою постепенно осознавались правителями по всем регионам, что в свою очередь, вызывало у них желание воспользоваться данными преимуществами максимально эффективно. Говоря более конкретно – обрушить на противника шквал огня и тем самым максимально проредить его ряды до того момента, когда войска сойдутся в рукопашную. Однако ни тренировки солдат, ни введение в ведущих европейских армиях заранее отмеренных зарядов не могло помочь преодолеть ограничения, вызванные самой конструкцией тогдашнего оружия.

Процесс заряжания и стрельбы из фитильного мушкета, современная реконструкция.

XIX век, подаривший миру промышленную и научно-техническую революцию, сдвинул с мёртвой точки и ситуацию с «огнестрелом». Открытие в конце XVIII века легковоспламеняющихся составов позволило создать капсюли-воспламенители, упростившие заряжание оружия, а уже в начале XIX века появились первые образцы унитарных патронов, в которых воспламеняющий, метательный и метаемый заряды были объединены в общую конструкцию, соединённую гильзой – на тот момент бумажной или картонной. В дальнейшем развитие металлургии позволило перейти от ненадёжных бумажных гильз сначала к составным, а потом и к цельнометаллическим, а изобретение в конце века бездымного пороха и появление пуль с обтюрацией и внутренней смазкой позволили окончательно сформировать облик патронов к стрелковому оружию, которые продолжают использоваться до сих пор и пока не собираются уходить со сцены.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Разрезы различных патронов XIX века с бумажными и металлическими гильзами

Однако менее чем век спустя одновременно в нескольких странах были начаты работы по созданию боеприпасов, у которых гильза отсутствовала как класс, и оружия под них. Что же послужило причиной такого шага одновременно вперёд и назад?

На самом деле таких причин было несколько. Первая и основная – желание дать солдату больший боекомплект при том же или даже меньшем общем весе боеприпасов и магазинов к ним. Появление и развитие автоматического оружия вызвало проблему обеспечения его боеприпасами для ведения длительных боёв. После Второй Мировой войны в большинстве стран мира средний носимый рядовым бойцом боекомплект для личного оружия увеличился в 3-4 раза, а для оружия поддержки счёт мог идти и на тысячи патронов. И всё это богатство, даже с учётом постепенного уменьшения габаритов и массы патронов, имеет вес в несколько килограмм – не в последнюю очередь благодаря использованию тех же металлических гильз. Отказ же от них может уменьшить вес патрона примерно вдвое, а также сделать его более компактным. Следовательно, боец сможет унести на себе либо, упрощённо, в два раза больше патронов, либо при том же количестве патронов взять с собой какие-то дополнительные вещи, способные помочь ему легче переносить тяготы и лишения воинской службы.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Размер и вес боекомплекта к основному стрелковому оружию РККА в Великую Отечественную войну

Вторая причина – экономия цветных металлов. Гильзы для боевых патронов в основном изготавливаются из латуни – сплава меди и цинка. Этот металл достаточно пластичен, чтобы менять свою форму – такое его свойство позволяет гильзе после выстрела слегка раздуваться, закрывая пороховым газам доступ из патронника в ствольную коробку. Тем самым обеспечивается безопасность стрелка от случайных ожогов, а пороховой нагар меньше оседает на стенках ствольной коробки, в результате чего оружие реже нуждается в чистке и позволяет тратить меньше сил на её проведение, когда она всё же становится нужна. Однако латунные гильзы весьма дороги в производстве, дак тому же требуют высокой точности при изготовлении. В результате, когда производство патронов начало исчисляться миллионами, эти факторы стали весьма критичными, вследствие чего начался поиск способов сделать его более простым и экономичным.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Латунные гильзы для патронов калибра .30-06 (7,62х63 мм)

В Советском Союзе эту проблему решили, перейдя на производство стальных гильз. Однако такое решение не стало панацеей – гильзы получались дешевле, но требовали более сложного оборудования для изготовления, тяжелее осваивались промышленностью и требовали дополнительного покрытия для того, чтобы их было возможно нормально извлекать из патронников. К тому же стальные гильзы невозможно переснаряжать – последнее, конечно, более актуально для гражданских стрелков, но в XIX-XX веках было важным и с точки зрения крупных производителей патронов, позволяя несколько сэкономить ресурсы на их изготовление. Однако если в мирное время сбор стреляных гильз после учебных стрельб, хоть и представляет некоторую сложность, но всё же вполне возможен, то во время боевых действий возможности для него резко снижаются – а к тому же возникают проблемы с доставкой собранных гильз на патронные заводы для переснаряжения. Тем более, что сценарий гипотетической Третьей Мировой войны предполагал, что в континентальной Европе заниматься таким «собирательством» будет и некогда, и некому, и незачем – по крайней мере, со стороны НАТО. А большая часть территории, если не вся целиком, с залежами уже отстрелянных гильз, стиральными машинами, асфальтом и Нутеллой, достанется злобным русским Иванам и их восточноевропейским сателлитам. Так что переход на оружие под безгильзовые патроны, помимо возможности сэкономить достаточно дефицитный цветмет, приятным бонусом давал возможность немного подгадить коммунистам, если они решатся-таки превратить Холодную войну в «горячую», лишив их этого самого цветмета.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

И, наконец, третья причина состояла в наличии технической возможности создать такие патроны. Развитие химической промышленности привело к созданию как новых быстрогорящих порохов, дающих меньшее количество нагара и оставляющих меньше несгораемых частиц, так и покрытий, способных защитить пороховую шашку как от самовоспламенения, так и от отсыревания / смерзания – по крайней мере, в теории. Практическое же подтверждение таких возможностей предстояло получить непосредственно в ходе проектирования новых патронов.

Так что же представляет из себя безгильзовый боеприпас? Если говорить простыми словами, то это брусок прямоугольной или цилиндрической формы из нитроцеллюлозного либо нитраминового пороха, в который с одной стороны запрессован / вклеен капсюль, а с другой, полностью или частично – пуля. Для предохранения от агрессивной внешней среды такой брусок пропитывается специальным компаундом и/или покрывается лаком. Как и любые иные опытно-технологические образцы, безгильзовые патроны имели свои вариации: где-то вместо капсюльного применялось электровоспламенение, где-то предлагалось раздельное расположение пули и метательного заряда, но центральный элемент – пороховая шашка – оставался неизменным.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост
Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Патрон DM11 для Heckler&Koch G11 в «распотрошённом» виде

В сравнении с унитарными патронами такие боеприпасы обладают меньшим весом и габаритами, что позволяет, помимо вышеупомянутой возможности облегчить или, при сохранении общего веса, увеличить носимый боекомплект, также сократить габариты самого оружия и, за счёт меньших временных затрат на цикл работы затвора, увеличить его скорострельность. А чем больше пуль выпускается в сторону противника, тем выше статистическая вероятность попасть в него. Тем более, что с каждым новым военным конфликтом ХХ века соотношение количества потраченных патронов с количеством убитых и раненых с помощью стрелкового оружия солдат противника неуклонно увеличивалось, что приводило к логичному выводу о том, что для будущей Третьей Мировой войны это соотношение будет ещё большим – а значит, стоило дать рядовому бойцу как можно больше патронов для того, чтобы хоть как-то повлиять на результаты стрельбы. Безусловно, такое сравнение является не слишком корректным, так как не учитывает развития иных средств поражения живой силы противника и процентного соотношения потерь от разных видов вооружений, а также поставленные в боевые части, но не использованные ими патроны. К тому же ни в одной войне, произошедшей с момента появления огнестрельного оружия под унитарные патроны, победа не достигалась исключительно за счёт него – что уж говорить о более ранних эпохах, когда процесс заряжания ружей был до невозможности мешкотным? Однако этот фактор нельзя было не учитывать совсем, так что задача всеми возможными способами увеличить количество посылаемых во врага пуль и при этом всеми же способами уменьшить вес и габариты оружия, их выпускающего, была вполне актуальной. При этом использование безгильзового оружия было лишь одним из способов решения данной проблемы – однако описание иных способов требует своих собственных статей, поэтому в рамках рассматриваемой темы они будут упомянуты лишь вскользь. Сейчас же более важно то, в каких странах было решено использовать именно тот способ, о котором идёт речь в данной статье, и чем закончились изыскания конструкторов-оружейников в данном направлении.

Разрабатывали безгильзовые боеприпасы в: Австралии, Австрии, Бельгии, Западной Германии, СССР и США. Наиболее широко известны западногерманские разработки, которые к тому же были максимально близки к постановке на вооружение. Иронично, что именно Германия, первой наладившая производство винтовок под унитарный патрон, могла бы стать и первой страной, отказавшейся от оружия под него в пользу «новой старой» конструкции. Вдвойне иронично, что и винтовка Дрейзе, и G11, при всей своей «революционности», являлись технически сложными образцами, сильно подверженными поломкам и страдавшими от различных технических проблем. Для принципиально новых конструкций это нормальная ситуация, особенно в тот момент, когда из стадии опытных образцов они переходят в крупносерийное производство, и в будущем эти недостатки исправляются, либо же в дальнейшем появляются более удачные конструкции, использующие иные технические решения, но основывающиеся на той же концепции – вот только времени на устранение недостатков безгильзового оружия как раз и не было.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

G11 от Heckler&Koch, предсерийный вариант

«Похоронил» программу G11, а вместе с ней и широкие перспективы применения безгильзовых боеприпасов в стрелковом оружии, крах социалистической системы в Европе, завершившийся развалом Советского Союза. Холодная война закончилась техническим поражением одной из сторон, угроза глобального мирового противостояния исчезла, как тогда казалось, навсегда, и в новых условиях G11 внезапно стала лишней. Перед бойцами бундесвера больше не стояло цели выпустить как можно больше патронов в восточную сторону, прежде чем быть намотанными на гусеницы советских танковых армад или превратиться в радиоактивный пепел под ударами тактического ядерного оружия – да и солдат теперь требовалось меньше, даже с учётом объединения Германии и роспуска Национальной народной армии ГДР. Сократился военный бюджет – впрочем, эта тенденция на тот момент была общей для большинства стран мира – и в первую очередь «обрезалось» финансирование опытных разработок, основной сферой применения которых предполагались как раз поля сражений Третьей мировой, сколь бы перспективными эти разработки ни были. В этих условиях «Гевер Эльф» оказалась не нужна: «одноразовое» оружие, под проблемный боеприпас, да ещё и сложной конструкции, в том числе вследствие специфики используемых патронов, не соответствовало требованиям времени. Проект был закрыт в 1993 году, и в том же году стартовала программа перевооружения обновлённого бундесвера, закончившаяся через два года принятием на вооружение штурмовой винтовки Heckler&Koch G36 под «классический» патрон 5,56х45 мм НАТО.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Солдат бундесвера стреляет из G36. А мог бы из G11...

В других же странах боевое оружие под безгильзовые боеприпасы осталось максимум на уровне прототипов. Из советских разработок наиболее известны автоматы АБ, разработанные в Ижевске, однако оружие под безгильзовые патроны создавалось также в тульских КБП и ЦКИБ СОО и в подмосковном ЦНИИТОЧМАШ. Однако ни одна из конструкций не была приспособлена к жёстким условиям эксплуатации, что не позволило им пройти полигонные испытания, а проблемы с боеприпасами, аналогичные возникшим у немцев, поставили на данных проектах крест.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Опытный 7,62-мм безгильзовый автомат АО-31-7 от ЦНИИТОЧМАШ

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Опытный 5,45-мм безгильзовый автомат АБ-3 от КБ Ижмаша

В США одной из первых известных разработок, использующих безгильзовые патроны, являлся автоматический дробовик Pancor Jackhammer, предназначавшийся для армии и полиции, однако не вышедший за стадию прототипов. При этом возможность использования безгильзовых патронов для него являлась дополнительной опцией, связанной с конструкцией магазина, напоминавшей револьверный барабан – можно было использовать на выбор «многоразовый» магазин под «классические» патроны 12 калибра с возможностью самостоятельного переснаряжения, либо специально разработанный «одноразовый» магазин под названием «Ammo Cassette», в ячейках которого и размещались капсюль, порох и метаемый заряд. Последний после использования, в зависимости от обстановки, предполагалось либо выбрасывать, либо возвращать на завод для перезарядки.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Единственный сохранившийся образец Jackhammer

Примерно в те же годы, когда был разработан Jackhammer, Армия США запустила программу ACR, целью которой было заявлено двукратное повышение эффективности стрельбы в сравнении с состоящей на вооружении М16. Американских разработок под безгильзовые боеприпасы в ней представлено не было, однако была представлена немецкая – всё та же G11. Что интересно, для американцев были разработаны также проекты ручного пулемёта и персонального оружия самообороны на базе данной винтовки, однако их разработка была остановлена на макетной стадии.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Вариант Heckler&Koch G11, участвовавший в программе ACR. Обратите внимание, что «американская» версия несколько отличается от «немецкой"

Несмотря на завершение программы ACR в 1990 году по причине того, что ни один из представленных образцов не показал требуемых результатов, участвовавшие в ней разработки не пропали даром. В контексте текущего повествования интересно то, что в 1990-е годы, уже после завершения программы разработки G11, министерство обороны США приобрело у компании Dynamit-Nobel, отвечавшей за разработку боеприпасов для неё, информацию по разработкам на данную тему и права на их использование. Уже в 2004 году стартовала программа LMGA, позже переименованная в LSAT, в рамках которой были созданы прототипы штурмовой винтовки и ручного пулемёта в вариантах под безгильзовый патрон и патрон с пластиковой гильзой. Однако, несмотря на громкий старт, в настоящий момент информация о разработках в рамках данной программы практически отсутствует. Основываясь на информации, полученной из открытых источников, можно предположить, что разработчики в какой-то момент отказались от использования безгильзовых патронов в пользу вариантов с пластиковой гильзой, после чего имеющиеся разработки были использованы уже в другой программе – NGSW.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Ручной пулемёт LSAT под 5,56-мм безгильзовые патроны

Помимо LSAT, оружие под безгильзовые боеприпасы разрабатывалось в США также в инициативном порядке. На сегодняшний день известны две такие разработки – штурмовая винтовка MR-C от компании Crye Associates, разработка которой, впрочем, не зашла дальше проектирования 3D-модели, и достаточно необычная по конструкции «митральеза» L4/L5 от конструктора-самоучки Мартина Гриера. И если про MR-C информация по сути ограничивается исключительно изображениями, то L4 и L5 вызвали некоторый интерес у армии США. Впрочем по состоянию на конец 2023 года никакой информации о проведении испытаний этого оружия либо его коммерческой продаже в каком-либо варианте в открытом доступе не имеется. Возможно, помимо этих образцов, существуют и иные, однако какой-либо информации о них в открытом доступе автору найти не удалось.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

3D-модель штурмовой винтовки MR-C с установленным подствольным гранатомётом

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Крупный план на ствольную коробку FDM L5. Патроны заряжаются блоками по 5 штук в расположенный слева неотъёмный магазин.

Промо-ролик FDM L5

К безгильзовому оружию также причисляют винтовку Daisy V/L, продававшуюся на американском рынке в 1968-1969 годах. Конструктивно она представляла из себя пружинно-поршневую пневматическую винтовку калибра 5,6 мм – вот только в боеприпасах для неё позади пули размещался небольшой пороховой заряд, воспламенявшийся под давлением горячего воздуха, проходящего сквозь специальный обтюратор-воспламенитель. Использование такой детали, как и порохового заряда в боеприпасе, привело к тому, что винтовка была классифицирована BATFE как огнестрельное оружие и снята с производства, поскольку компания-производитель не обладала лицензией на производство подобного оружия и не собиралась её получать.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Винтовка Daisy V/L и боеприпасы к ней

Австралию нельзя назвать передовой оружейной державой, однако в области безгильзового оружия она смогла похвастаться аж двумя разработками. Первая, штурмовая винтовка Armtech C30R, была представлена в 1985 году. Внешне она напоминала ранние прототипы всё той же западногерманской G11, однако имела несколько более простую конструкцию и использовала тот же принцип размещения патронов в магазине, что и у описанной выше «Ammo Cassete». Был построен как минимум один стреляющий прототип, однако программа разработки была закрыта после того, как опытная винтовка взорвалась во время огневых испытаний из-за самовоспламенения патрона. В дальнейшем конструкция C30R была переработана под патрон 5,56х45 мм НАТО, успела в таком виде поучаствовать в конкурсе на новый автомат для австралийской армии, в котором не добилась успеха, была продана вместе со всеми правами на себя другой австралийской компании, Edenpine, которая наладила выпуск самозарядного варианта для рынка США; в таком виде после ужесточения австралийских оружейных законов была перепродана американской компании Bushmaster, продолжившей её выпуск под наименованием M-17s до 2005 года – и после очередной модернизации вновь возродилась «в металле» уже под брендом K&M в вариантах как под 5,56х45 мм, так и под 7,62х51 мм патрон.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Переработанный под патрон 5,56х45 мм вариант, участвовавший в австралийском армейском конкурсе

Вторая разработка была более амбициозной и представляла собой целое семейство оружия, от пистолет-пулемётов до гранатомётов и малокалиберных пушек, под брендом «Metal Storm». В основе всех образцов лежал принцип последовательного воспламенения пороховых зарядов по принципу «римской свечи» с использованием электрозапала вместо фитиля. При этом каждый пороховой заряд использовался для запуска своего метаемого заряда, которых в одном стволе, в зависимости от типа оружия, могло быть от трёх до шести. Каждый из них, за исключением наиболее близкого к дульному срезу, в свою очередь, препятствовал попаданию пороховых газов к расположенным далее по стволу пороховым зарядам, чтобы не допустить их самовоспламенения. В дальнейшем конструкция с размещением порохового заряда непосредственно в стволе была заменена на конструкцию с т.н. «улетающей гильзой», при которой метательный заряд находится непосредственно внутри метаемого заряда, в его задней части, подобно твердотопливной ракете. Тем не менее, несмотря на все изменения в конструкции и некоторый коммерческий успех, сопутствующий уже созданным образцам, сама компания Metal Storm Limited в 2012 году была передана в доверительное управление, а в конце 2015 года – поглощена другой австралийской компанией, DefendTex, наиболее известной своими беспилотными аппаратами.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Станковые варианты пусковых установок Metal Storm

Про бельгийские образцы оружия под безгильзовые патроны известно немногое – они были созданы компанией VBR-Belgium в 1990-1991 годах и представляли из себя две штурмовых винтовки – полноразмерную CAR и укороченную CAR-2 – и два пистолет-пулемёта – CASMG и M.G.91. Неизвестны ни схемы автоматики, ни применяемый боеприпас – по имеющимся фото невозможно даже понять, был ли он безгильзовым или же использовал описанную выше схему с «улетающей гильзой». В любом случае, никакого успеха их создатели не добились – от каждого из экземпляров и патронов к ним остались лишь низкокачественные фотографии и скудные текстовые описания.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

VBR-Belgium CAR и патроны к ней

А вот Австрия стала единственной страной, в которой безгильзовое оружие не только выпускалось серийно, но и вполне себе продавалось. Правда, оружие это было не боевым и не автоматическим, а… спортивно-охотничьим. Созданная в 1991 году винтовка Voere VEC-91 имела продольно-скользящий затвор и внешне практически не отличалась от аналогичных магазинных винтовок с ручным перезаряжанием под унитарные патроны – различия были внутри. Вместо ударно-спускового механизма в ней использовался электрозапал – нажатие на спусковой крючок лишь замыкало цепь. Это позволило сделать спуск максимально плавным, что способствовало повышению точности стрельбы. К тому же в VEC-91 была практически исключена возможность самовоспламенения патрона в патроннике – его стенки просто не успевали достаточно нагреться для этого. Однако повышенная точность была единственным преимуществом винтовки от Voere – и оно явно не стоило ни более высокой цены как самой винтовки, так и патронов к ней, ни невозможности самостоятельного снаряжения последних, ни чувствительности и оружия, и патронов к погодным условиям и механическому воздействию, ни невысокой их надёжности, и уж тем более ни их редкости, а значит, и всех связанных с нею проблем. В результате VEC-91 не снискала популярности ни в США, куда импортировалась с 1993 года, ни в Европе, хотя и продолжала малыми партиями производиться до 2007 года включительно – несмотря на то, что выпущенные винтовки до сих пор периодически встречаются на полках европейских оружейных магазинов, прекращение выпуска боеприпасов к ним делает это оружие вещью сугубо коллекционной.

Так почему же ни одна из конструкций под безгильзовый патрон не смогла добиться успеха? Что ж, на этот вопрос развёрнуто ответил широко известный в околооружейных кругах Максим Попенкер во второй части своего цикла "В поисках вундерваффе", о программе создания G11. Позволю себе процитировать его полностью, с незначительными купюрами:

«С точки зрения оружия огромную головную боль доставляла обтюрация пороховых газов, неизбежно прорывавшихся в стыки между стволом, патронником и казенником. Эти пороховые газы вызывали разгар узлов сопряжения, а попадая внутрь корпуса создавали в нем избыточное давление. При этом корпус оружия пришлось делать практически герметичным, чтобы защитить сложные механизмы с многочисленными рычагами и шестернями внутри от пыли и влаги. Так что пришлось делать в корпусе специальный клапан для сброса давления. Хуже того, пороховые газы содержали в себе немалую дозу оксида углерода СО, который является горючим. Поэтому при интенсивной стрельбе внутри могла создастся взрывоопасная концентрация горючего газа, способная вспыхнуть от малейшей искры или просто сильного нагрева и разорвать автомат на мелкие части, примерно как Тузик – резиновую грелку.

Патроны также были не подарок, ибо недаром в 19 веке изобретение унитарного боеприпаса с металлической гильзой стало одним из прорывных моментов в истории огнестрельного оружия. Ведь гильза не только объединяет все остальные элементы патрона в одно целое, но и защищает порох и капсюль от внешних воздействий – влаги, различных химических соединений, способных вывести воспламеняющий и метательный заряды из строя: от противомоскитного репеллента до обеззараживающих средств или машинного масла. Различные компаунды и лаки, которыми пропитывается или покрывается шашка порохового заряда безгильзового патрона, должны быть не только устойчивы к широкому спектру температур, погодных условий и разнообразной химии, но и сохранять эти свойства десятилетиями, а также не давать «лишнего» нагара или вредных газов при сгорании в стволе.

Далее, пороховая шашка безгильзового патрона должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать как неизбежные механические нагрузки, возникающие при стрельбе и автоматическом досылании в ствол, так и при хранении и транспортировке. Опять же, высокая механическая прочность должна сохраняться в самом широком диапазоне условий хранения, в жару и мороз, в течение долгого времени. Растрескивание пороховых шашек, образование в них сколов или тем паче разрушение на несколько частей может привести к самым разнообразным и по большей части трудноустранимым задержкам при стрельбе. Кроме того, поскольку в безгильзовом патроне пороховой заряд фактически открыт не только воде, но и огню, нужно принимать меры по обеспечению высокой стойкости заряда к воспламенению при нагреве, что требует специальных дорогих порохов».

Как можно понять из вышеприведённой цитаты, оружие под безгильзовый патрон потенциально куда более опасно для стрелка, чем аналогичное по характеристикам, но использующее «традиционные» боеприпасы.

Впрочем, дело не только в опасности. Обеспечение нормальной работы оружия под безгильзовый патрон требовало технически сложных решений, что приводило к удорожанию и усложнению его производства, эксплуатации и ремонта. В условиях сокращения военных бюджетов и появления на рынке огромного количества излишков оружия и военного снаряжения, нередко продававшихся по бросовым ценам, ставить на вооружение «золотые» системы вооружения, имеющие к тому же проблемы с надёжностью из-за сложности конструкции, да ещё и в количестве, делающим их производство абсолютно нерентабельным, было попросту невыгодно, как, собственно, и продолжать опытно-конструкторские работы по их совершенствованию.

Но даже если бы удалось сделать нормально функционирующее и простое технологически оружие, оставалась и до сих пор остаётся проблема с патронами. Низкая механическая прочность, вопросы к возможности длительного хранения, повышенные требования к качеству пороха, пропитки и покрытия, сложности с извлечением несработавшего боеприпаса, не решённый до конца вопрос с самовоспламенением, в конце концов, высокая стоимость изготовления – все эти факторы, вместе либо по отдельности, препятствуют развитию безгильзовых боеприпасов в стрелковом оружии.

При этом в артиллерии использование гильзы не является чем-то обязательным. Картузное заряжание там активно применяется с XVII века, и переход к казнозарядным орудиям с ударниковым механизмом не отправил его на свалку истории. Однако решения, применяемые в артиллерии, не подходят для стрелкового оружия по нескольким причинам. Если говорить упрощённо, то, во-первых, темп стрельбы у артиллерии на порядки меньший, чем у стрелкового оружия – орудию в большинстве случаев нет необходимости выпускать снаряды с той же скоростью, с какой стреляет автомат или пулемёт, а когда такая необходимость есть, то используются всё те же унитарные патроны, только артиллерийские. Во-вторых, диапазон дальности артиллерии исчисляется километрами и десятками километров, в отличие от нескольких сотен метров у стрелкового оружия, так что использование картузов в качестве упаковки для пороховых зарядов позволяет более точно подобрать необходимую мощность заряда для стрельбы на определённую дистанцию. В-третьих, сами способы заряжания и запирания затвора у артиллерии и стрелкового оружия в большинстве своём различаются, причём достаточно серьёзно. И, наконец, в-четвёртых, картузное заряжание активно используется только в артиллерийских системах крупного калибра, а системы под боеприпас без гильзы либо со сгорающей гильзой меньшего калибра не получили широкого распространения, в том числе по той причине, что по своим характеристикам они уступали орудиям под унитарные боеприпасы.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Так что же, гильза всё так же будет являться неотъемлемым атрибутом патрона к стрелковому оружию, а безгильзовые решения останутся в ряду тупиковых путей развития оружейного дела? На самом деле, однозначного ответа на этот вопрос не имеется. В ближайшее десятилетие, а то и два, ждать появления действительно удачных оружейных систем под безгильзовый боеприпас можно не ждать, по крайней мере в крупной серии. Но технологии не стоят на месте – уже сейчас имеются сплавы и даже полимеры, нагревающиеся куда менее сильно, чем те, из которых делаются ствольные коробки стрелкового оружия в настоящий момент, разрабатываются более «чистые» пороха и более эффективные покрытия и пропитки, однако пока всё упирается в цену. Даже в США по результатам конкурса NGSW победу одержали системы под наиболее «консервативный» патрон, а вопрос повышения точности стрельбы планируется решать установкой «умных» прицелов. К тому же, несмотря на вновь возросшую угрозу глобального противостояния, современные войны будут вестись по совсем иным канонам, нежели войны прошлого века, и индивидуальное и даже групповое стрелковое оружие будет играть в них всё меньшую роль. А в случае, если дело дойдёт до обмена стратегическими ядерными ударами, остаткам человечества долгое время будет достаточно палок, камней и автоматов Калашникова того оружия и технологий, что уже существуют и используются массово.

Безгильзовое оружие: неудавшийся шаг вперёд-назад Наука, Научпоп, Оружие, Исследования, Видео, YouTube, Длиннопост

Гранатомёт ГП-25

В любом случае, нам остаётся лишь наблюдать, в каком направлении двинется оружейная мысль XXI века.

Показать полностью 21 2
336

Давайте поговорим о втором по популярности слове обсценной лексики

Давайте поговорим о втором по популярности слове обсценной лексики Русский язык, Слова, Лингвистика, Научпоп, Мат, Длиннопост

Сколько значений сейчас у слова "блядь"? Википедия называет не меньше семи, но если не вдаваться в нюансы уголовной терминологии, то получается два основных: 'нехорошая женщина' и 'междометие без смыслового наполнения'. И ни одно из них не изначальное. Более того – оно и не было ругательным. Ну почти. По крайней мере, когда древнерусские авторы, говоря о божественном, писали что-то типа: "дитя, али не разумеешь, яко вся сия внешняя блядь ничто же суть, но токмо прелесть и тля и пагуба?, они были уверены, что выражаются исключительно культурно. А как же тогда получилось то что получилось? Давайте, как говорится, разбираться.

"Блядь" – одно из тех редких ныне матерных слов, которые хорошо представлены в письменных источниках. Заборы и все написанное на них давно истлело, ну а рукописи бережно хранятся. И дают нам возможность увидеть как часто и в каком контексте оно употреблялось. Например, в Палее Толковой 1406 года мы читаем «Блядь бо есть то и лжа, ему же бохмичи веруют» (обман это и ложь, в которые верят мусульмане). Или вот вообще перевод Библии: «Явишася пред ними яко бляди глаголи их» (и показались им слова их пустыми). Очень популярно это слово было когда-то… Словарь древнерусского языка, написанный в 19 веке прекрасным исследователем Измаилом Ивановичем Срезневским, даёт нам целый набор производных от него: блядение, блядивый, блядливец, блядовати, блядословный, блядник, блядно и так далее. Причём из них только «блядство» и «блядня» имеют значение ‘невоздержанность’ и ‘прелюбодеяние’ и появились они позднее из-за одного недоразумения – но об этом чуть ниже. А исконное, настоящее значение слова «блядь» – ‘фейк, обман, пустословие’. Ну и ещё можно было так называть человека, который был источником такой информации. Что как бы намекает нам на то, как глубоки в нашей культуре традиции холиваров и переходов на личности. Соответственно «блядовати» – это ‘пустословить’, а не что вы подумали, «блядник» – ‘болтун’, «блядивый» – ‘пустословный’ и так далее... Стоп, а при чем тогда наш родной, посконный разврат?

Всё дело в том, что в слове «блядь» вместо современного. А ещё была буква «Юс большой», и использовалась она в словах «блуд», «блудити» что как бы намекает. Впрочем и то, что вы сейчас подумали, тоже не исконное значение слова, а изначальное было ‘ошибаться, заблуждаться’. Ну не прощали древние ошибок… Вот и «грех» изначально означал лишь ошибку, а теперь стал синонимом всего самого запретного и приятного… впрочем не отвлекаемся. Итак, блуд – это ошибка, выраженная в действии, а блядь – ошибка, выраженная в словах. Неудивительно, что в сознании древнего русича эти два слова рано или поздно начали сливаться в одно. Прибавим сюда стремление оскорбить оппонента, который не согласен с нашим единственно верным мнением, и не стесняется об этом заявлять – и вуаля, слово «блядь» очень быстро становится ругательным! Уже в 13 веке Даниил Заточник пишет: «не жена в жёнах, иже от своего мужа блядет». А Протопоп Аввакум в 17 веке ехидно комментирует: «Чудно! Давеча был блядин сын, а топерва – батюшко!». Причём использует это слово одновременно и в традиционном значении, и для оскорбления.

Впрочем, есть мнение, что «блуд» и «блядь» с самого начала были одним корнем, просто с чередованием букв, а потом уже они разошлись по оттенкам смысла. Может и так. В любом случае, уже к 18 веку изначальное значение слова поугасло, зато нецензурное развилось вовсю, и его начали убирать из словарей. В Толковом словаре Даля, изданном в 1863 году, этого слова уже нет, будто его и не существует. А словарь русского языка 18 века упоминает только одно значение слова «блядь» – ‘распутная женщина’, причем уточняет, что в книгах оно не используется, ибо непристойное. Ну а в наше время оно уже прочно заняло место неприличной лексики и, как и любая нецензурщина, развивается себе в живой речи, не испытывая давления кодификаторов и составителей справочников. И вот уже сами носители языка спорят как правильно: «блядь» или «блять», какие оттенки смысла есть у этих вариантов, образуют от этого страшно-ужасно-непристойного слова эвфемизм «бля», а когда и он становится совсем уж нецензурным, то новый – «ля», и конца этому словотворчеству не видно. Потому что язык – штука живая и никогда не знаешь какие новые смыслы появятся у слов в будущем.

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Автор статьи - Виолетта Хайдарова

Показать полностью 1
96

Как помыть яблоко без рук? Ну или не яблоко, а например кусок двигателя и золотую цепочку? И желательно все же без рук и прочих ершиков

Практика показала, что простое замачивание работает не так эффективно, как хотелось бы, особенно если речь идет о чем-то серьезнее вчерашней гречки. К счастью, человечество придумало ученых и инженеров, которые придумали использовать ультразвук. Строго говоря, ультразвук это все что выше 20 кГц. Хотя лично я перестаю слышать примерно 17 кГц и выше, и со временем этот порог снижается. Но мы отвлеклись…

Как помыть яблоко без рук? Ну или не яблоко, а например кусок двигателя и золотую цепочку? И желательно все же без рук и прочих ершиков Физика, Научпоп, Производство, Длиннопост



Так вот, ультразвук - это не только ультра, но и звук, то есть колебания среды. Умные люди (Рэлей) открыли акустические течения, а уже другие умные люди поняли как это использовать. Идея в том, что при падении ультразвуковой волны на препятствие начинаются микротечения из-за сложения отражений волны от препятствия (по умному, дифракция). Эти микротечения очень быстро заменяют раствор, контактирующий с препятствием, а если туда добавить моющих средств, то получаем улучшение мойки в несколько раз. И при этом не надо перемещать огромные массы воды или ставить насосы и фильтры (колесные пары поездов кстати тоже полоскают иногда).

К тому же, получается гонять раствор в таких местах, где иначе не подлезть (ювелирная мойка например). Это не единственный эффект, улучшающий помоечные способности, но мне он нравится больше остальных.

Но не стоит заигрываться с УЗ-техникой: если повысить мощность, можно разрушить все что вы положите в свою УЗ-ванну, или даже разрушить саму ванну. Но об этом мы поговорим в другой раз.

Как помыть яблоко без рук? Ну или не яблоко, а например кусок двигателя и золотую цепочку? И желательно все же без рук и прочих ершиков Физика, Научпоп, Производство, Длиннопост

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Автор статьи - Дон Франческо

Показать полностью 2
86

Проблема свинца в воздухе городов на примере Лондона

На данный момент считается, что свинец в любых количествах, которые только можно обнаружить в крови людей, негативно влияет на их здоровье. Дети от самых малых количеств свинца неиронично тупеют - это самый опасный из загрязнителей с такой точки зрения.

Проблема свинца в воздухе городов на примере Лондона Научпоп, Физика, Наука, Экология, Авто, Длиннопост



Самым опасным применением свинца с точки зрения его попадания в организм человека были антидетонационные металлорганические присадки типа тетраэтилсвинца Pb(C2H5)4

Проблема свинца в воздухе городов на примере Лондона Научпоп, Физика, Наука, Экология, Авто, Длиннопост

Формула тетраэтилсвинца

. Их использовали, например, в Великобритании уже с 1930-х годов. Они повышали октановое число бензина и увеличивали эффективность бензиновых моторов.

При сгорании этилированного бензина свинец выбрасывается в атмосферу в виде мельчайших частиц различных неорганических солей свинца. А содержание свинца в крови горожан коррелирует с его количеством в городской пыли. Происхождение атмосферного свинца из этилированного бензина было показано путем исследования соотношения различных изотопов свинца в этой самой пыли. Этилированный бензин отличается от всех прочих возможных источников свинца специфическим соотношением изотопов, отличающимся от природного радиогенного. Свинец является конечным продуктом распада значительной части природных радиоактивных элементов, это приводит к связи изотопного состава природного свинца с содержанием различных элементов в земной коре.

Для определения небольших количеств свинца и его изотопов по отдельности используется масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой и различные варианты на тему. Идея метода в ионизации образца с получением атомарных ионов.

Проблема свинца в воздухе городов на примере Лондона Научпоп, Физика, Наука, Экология, Авто, Длиннопост

Устройство масс-спектрометра: образец испаряется и ионизируется, поток ионов отклоняется магнитным полем в зависимости от их отношения массы к заряду и детектируется.

Поток ионов помещается в магнитное поле, где под действием силы Лоренца их траектории разделяются в зависимости от отношения массы к заряду. Такие методы позволяют определять триллионные доли в крошечных образцах, причем точность определения позволяет определять различные изотопы разных элементов по отдельности.

Примерно из этих соображений в конце XX века было запрещено использование этилированного бензина в автомобилях. Бан привел к изменению происхождения свинца в атмосфере вместе со снижением его содержания: от выхлопов машин к промышленным источникам и подъему дорожной пыли в атмосферу.

Для понимания масштабов трындеца: на пике потребления этилированного бензина в начале 80-х в год в атмосферу Великобритании улетало порядка 7 тысяч тонн свинца. В Лондоне в атмосфере было 500-600 нанограмм свинца на кубометр воздуха.К началу 2010-х концентрации упали до порядка 10 нанограмм на куб и остаются стабильными до сих пор.

С баном этилированного свинца соотношение его изотопов в городской пыли начало сдвигаться в сторону природного. Однако на данный момент изотопный состав свинца в Лондоне остановился на промежуточном значении между характерным для свинца из этилированного бензина и из около природных источников. Это можно считать признаком удержания старого свинца из бензина в городской пыли.

Таким образом, даже после запрета этилированного бензина для машин свинец продолжает висеть в городском воздухе. Что с этим делать - непонятно, ну если только захоранивать всю старую городскую почву (по типу того, что вокруг Чернобыля делали).

Подпишись, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Автор статьи - Иван Прихно

Показать полностью 3
Отличная работа, все прочитано!