Свернуть поиск
Почему скоростные поезда работают на электричестве, а не на дизеле: что мешает дизелю ехать быстрее 300 км/ч?
Представьте поезд, который мчится со скоростью 270 км/ч. Внутри - обычные пассажиры, а под кузовом работает двигатель мощностью в тысячи лошадиных сил. Кажется, что для дальнейшего разгона нужно лишь поставить мотор помощнее. Но именно здесь начинается парадокс. Чем быстрее едет поезд, тем меньше сама мощность двигателя решает проблему. На первый план выходят трансмиссия, масса, аэродинамика, рельсы, контактный провод и даже волны, возникающие в металлическом проводе над поездом. Поэтому дизельные поезда не проиграли электрическим из-за того, что их двигатели оказались "слабыми". Наоборот, эксперименты показали, что дизельная машина способна двигаться очень быстро. Проблема в другом - с ростом скорости вся система начинает платить за каждый дополнительный километр в час всё дороже. Дизельный двигатель вполне способен развивать несколько тысяч лошадиных сил. Отдельные локомотивы доходят примерно до 4000 л. с. Но возникает неприятный вопрос: как передать эту мощность колёсам? В автомобил
Показать еще
90 дней под водой: как на самом деле живёт экипаж атомной подлодки?
Представьте, что вы находитесь внутри стального корпуса длиной около 110 метров. За стенами - сотни метров воды, сверху нет неба, вокруг нет солнечного света, а ближайший берег может находиться за многие недели пути. При этом внутри лодки живут и работают более ста человек, которым предстоит провести в таком пространстве два-три месяца. На первый взгляд кажется, что главным ограничением должна быть техника. Закончится кислород, вода, топливо - и поход придётся прервать. Но атомная подводная лодка устроена так, что именно эти проблемы во многом решаются инженерными системами. Кислород можно получать из воды, пресную воду - из морской, углекислый газ удалять из воздуха, а ядерный реактор способен работать настолько долго, что его ресурс перестаёт быть главным фактором. И вот здесь возникает парадокс: самая автономная машина оказывается ограничена не машиной, а человеком. Современная российская атомная подлодка проекта 885М "Ясень-М" - это около 130 метров длины при ширине примерно 13 мет
Показать еще
Что означают цветные полосы на протекторе новых шин и почему не стоит им доверять?
Представьте, что вы покупаете совершенно новые шины, ещё покрытые заводским блеском, и видите на протекторе яркие красные, жёлтые, зелёные или синие полосы. Выглядит так, будто производитель оставил на ней какой-то код. Может быть, цвет обозначает мягкость резины? Или сезонность? А вдруг это отметка качества? На самом деле смысл этих полос гораздо прозаичнее - и одновременно интереснее. Самое любопытное заключается в том, что яркая маркировка, которую первым делом замечает покупатель, предназначена вовсе не для покупателя. Она появляется на шине ещё тогда, когда никакой шины в привычном понимании не существует. Современная автомобильная шина только снаружи кажется цельным резиновым изделием. Внутри у неё сочетаются различные резиновые слои, металлические и текстильные элементы, а разные участки конструкции требуют собственных составов и характеристик. Протектор тоже не обязательно представляет собой один и тот же материал на всём протяжении производства. Резиновые композиции готовят
Показать еще
- Класс
-43 °C за бортом, а двигатель работает всю ночь. Как дальнобойщики на севере выживают при сильных морозах?
Представьте стоянку где-нибудь на северной трассе при -45 °C. Десятки грузовиков стоят в темноте, а их двигатели один за другим продолжают работать до самого утра. Из выхлопных труб тянутся белые шлейфы, вокруг машин стоит характерный дизельный гул. Со стороны это может выглядеть как расточительность зачем, сжигать топливо часами, если грузовик просто стоит? Но в таком морозе работающий двигатель - уже не просто источник движения. Он одновременно становится отопителем, средством защиты топливной системы и своеобразной страховкой от ситуации, когда утром многотонная машина просто не заведётся. Именно поэтому на некоторых северных маршрутах вопрос "глушить или не глушить?" превращается совсем в другую задачу: как не дать технике остыть настолько, чтобы она перестала быть способной работать. У грузовика есть очевидная проблема: кабина быстро теряет накопленное тепло. В ней много металла и стекла, а теплоизоляция, конечно, не рассчитана на то, чтобы часами удерживать комнатную температуру
Показать еще
Кондиционер работает совсем не так, как кажется: почему кондиционер сначала нагревает хладагент до 90 °C, чтобы охладить комнату?
Представьте: за окном +38 °C, а из внутреннего блока кондиционера идёт поток воздуха с температурой около +16 °C. Кажется, будто внутри устройства работает генератор холода, который каким-то образом создаёт прохладу из ничего. Но генератора холода там нет. Более того, в самый разгар работы кондиционер одновременно делает две, на первый взгляд противоположные вещи. Внутри помещения он охлаждает воздух, а внутри своего холодильного контура сначала сильно нагревает хладагент - примерно до 80–90 °C. И только после этого выносит тепло на улицу. В этом и заключается главный парадокс обычного кондиционера: чтобы охладить комнату, ему приходится создать внутри системы температуру гораздо выше комнатной. Если открыть корпус сплит-системы, можно увидеть вентилятор, фильтры, теплообменник и другие детали. Но самое интересное скрыто внутри замкнутого контура, где циркулирует хладагент. Его задача - переносить энергию из одного места в другое. Цикл начинается во внутреннем блоке. Там находится испа
Показать еще
574 км/ч на рельсах - уже не фантастика. Почему обычные скоростные поезда ездят всего 300–350 км/ч?
Представьте поезд, который мчится по рельсам со скоростью почти 575 км/ч. За одну секунду он проходит около 160 метров. Для сравнения: современный высокоскоростной состав, который кажется невероятно быстрым пассажиру, обычно движется примерно в полтора раза медленнее. Такой поезд действительно существовал. 3 апреля 2007 года французский экспериментальный состав V150 разогнался примерно до 574-575 км/ч на специально подготовленном участке LGV Est. Но возникает простой вопрос: если железнодорожный поезд способен двигаться почти со скоростью 600 км/ч, почему обычные пассажирские составы не ездят хотя бы 500 км/ч? Рекордный состав V150 представлял собой специально подготовленную экспериментальную машину. Его облегчили: масса составила около 265 тонн. Количество пассажирских вагонов сократили. Колёса увеличили примерно с обычных 920 до 1092 мм, чтобы при огромной скорости снизить их частоту вращения. Электроснабжение тоже пришлось изменить. Вместо обычных примерно 25 кВ напряжение во время
Показать еще
Как подлодка может месяцами не всплывать: откуда берутся вода и кислород для экипажа?
Представьте: вокруг лодки - миллионы тонн воды, а внутри находятся десятки или даже более ста человек, которым каждый день нужны питьё, еда, чистый воздух и санитарные условия. Казалось бы, с водой проблем быть не должно вообще. Но есть нюанс, вода за бортом непригодна для питья. В каждом литре морской воды содержится примерно 35 г растворённых солей. Если просто пить её, организм получает больше соли, чем способен безопасно вывести. Почки удаляют избыток солей вместе с водой, поэтому в итоге человек теряет жидкости ещё больше. Выходит, что подводная лодка буквально окружена водой, но без специальной установки экипаж быстро столкнулся бы с нехваткой пресной воды. А ведь речь идёт не о нескольких днях. Атомная лодка должна оставаться под водой длительное время, не рассчитывая на постоянный доступ к поверхности. Поэтому её инженерная задача заключается не столько в хранении огромных запасов, сколько в постоянном производстве и восстановлении необходимых ресурсов прямо на борту. Если чело
Показать еще
Как из одной бочки нефти получают бензин, керосин и дизель: что происходит внутри НПЗ?
Представьте бочку сырой нефти. На первый взгляд - просто густая тёмная жидкость с характерным запахом. Но если попытаться залить её прямо в автомобильный или авиационный двигатель, ничего хорошего не получится. Внутри этой жидкости одновременно находятся совершенно разные углеводороды. Одни легко испаряются, другие требуют сильного нагрева, третьи вообще нельзя просто нагреть до нужной температуры, вместо испарения они начнут разрушаться и превращаться в кокс. Изначально нефть уже содержит компоненты будущего бензина, керосина и дизельного топлива, но отделить их обычным кипячением недостаточно. А чтобы получить больше нужных продуктов, приходится не только разделять молекулы, но иногда буквально ломать их. Сырая нефть состоит главным образом из углеводородов - соединений углерода и водорода. Их молекулы могут иметь очень разную длину. Условно бензиновые фракции связаны с углеводородами примерно от 5 до 12 атомов углерода в молекуле. Керосиновые компоненты могут содержать около 15 атом
Показать еще
100 км труб и 1 млн литров воды в сутки. Как подают воду на 163-й этаж Бурдж-Халифы?
Представьте, что вам нужно поднять воду на высоту больше 800 метров. Не ведром и не одной насосной установкой, а так, чтобы ею одновременно могли пользоваться тысячи людей, работали туалеты, душевые, кухни и пожарная система. На первый взгляд кажется, что задача решается мощным насосом. Поставили его внизу, включили - и вода пошла вверх. Но именно такой подход для сверхвысокого здания оказался бы практически невозможным. Причина проста: вода тяжёлая. Один кубический метр весит примерно тонну, а каждые 10 метров высоты добавляют к давлению около одной атмосферы. Если создать непрерывный водяной столб высотой более 800 метров, в его нижней части давление приблизилось бы к 80 атмосферам. Для сравнения: в обычной квартире достаточно примерно 2–3 атмосфер, а многие бытовые трубы рассчитаны примерно на 10. Поэтому инженеры пошли совершенно другим путём. Они не стали пытаться победить высоту одним гигантским напором. Они разделили её на несколько безопасных участков. Сверхвысокое здание факт
Показать еще
Кто управляет самолётом, пока пилоты спят? Комнаты отдыха экипажа на дальних рейсах
Представьте самолёт, который уже почти 19 часов находится в воздухе. Под ним - тысячи километров океана, за бортом около -50 °C, а впереди ещё остаётся посадка. В кабине нельзя просто сказать: "Мы устали, давайте немного поспим". Но самое интересное в том, что на некоторых таких рейсах пилоты действительно спят. Причём не в пассажирском кресле и не где-нибудь рядом с туалетами. На больших дальнемагистральных лайнерах внутри конструкции самолёта оборудованы настоящие скрытые помещения для отдыха экипажа. Пассажир может провести весь полёт буквально в нескольких метрах от них и даже не подозревать, что за неприметной служебной дверью находится спальня. И это не лазейка в правилах. Отдых пилотов - часть системы безопасности, рассчитанная на то, чтобы экипаж не встретил финальные часы полёта в состоянии крайнего переутомления. Стандартная схема с двумя пилотами прекрасно подходит для обычного рейса. Но что делать, если самолёт должен провести в воздухе 17–19 часов? Например, маршрут Сингап
Показать еще
загрузка
Показать ещёДополнительная колонка
О группе
Канал о технологиях, инженерии и безумных проектах человечества.
От самолётов будущего и секретных разработок СССР до мегапроектов, способных изменить мир.
Простым языком - о самых необычных идеях в истории науки и техники.
Показать еще
Скрыть информацию
Правая колонка