Робот - андроид ASIMO

Андроид – это не просто робот похожий на человека, это результат достижений целого направления в робототехнике, которое стремится создавать роботов абсолютно аналогичных человеку. Высшим достижением робототехники станет андроид, который будет практически не отличим от обычного человека.
Одним из самых принципиальных трудностей на пути к достижению этой цели является имитация естественного коммуникативного поведения человека. Ведь человек не просто разговаривает, он выражает самые разные эмоции и мысли. Научить робота понимать обращенную к нему речь и выражать определенные чувства – это пока то, что более или менее удается сделать на данном этапе. В будущем, роботы научатся понимать не только обычную речь, но и невербальные сигналы (например, жесты и мимику), смогут общаться с людьми на разные темы.
Требование внешнего сходства андроида с человеком приводит к необходимости решения целого ряда технических задач, например, прямохождение андроида должно быть устойчивым, а его “руки” должны позволять ему перемещать грузы и манипулировать предметами.

При этом движения андроида, скорее всего, будут оставаться не “естественными”, пока его руки и ноги будут работать на основе механических приводов и систем, которые имеют целый ряд недостатков. Принципиальным были бы решения на основе специальных синтетических материалов, которые могли бы взять на себя функцию мышц и заменить собой электрические и пневматические приводы. В настоящее время синтетические мышцы находятся на стадии разработок.

Элемент квантового компьютера

Уже сейчас существует множество систем, в работе которых квантовые эффекты играют существенную роль. Одним из наиболее известных примеров может служить лазер: поле его излучения порождается квантово – механическими событиями – спонтанным и индуцированным излучением света. Другим важным примером таких систем являются современные микросхемы – непрерывное ужесточение проектных норм приводит к тому, что квантовые эффекты начинают играть в их поведении существенную роль.

В диодах Ганна возникают осцилляции электронных токов, в полупроводниках образуются слоистые структуры:
электроны или дырки в различных запертых состояниях могут хранить информацию, а один или несколько электронов могут быть заперты в так называемых квантовых ямах.
Сейчас ведутся разработки нового класса квантовых устройств – квантовых компьютеров. Идея квантового компьютера возникла так.
Все началось в 1982 году, когда Фейнман написал очень интересную статью, в которой рассмотрел два вопроса. Он подошел к процессу вычисления как физик: есть чисто логические ограничения на то, что можно вычислить (можно придумать задачу, для которой вообще нет алгоритма, можно придумать задачу, для которой
любой алгоритм будет долго работать). А есть ли ограничения физические? Вот есть закон сохранения энергии – вечный двигатель невозможен; а есть ли какое-нибудь физическое ограничение на функционирование компьютера, которое накладывает некие запреты на реализуемость алгоритмов? И Фейнман показал, что термодинамических ограничений, типа второго начала термодинамики, нет. Если мы будем уменьшать потери энергии, шумы, то мы можем сделать сколь угодно длинные вычисления со сколь угодно малыми затратами энергии. Это означает, что
вычисления можно сделать обратимым образом – потому что в необратимых процессах энтропия возрастает. Собственно, Фейнмана это и заинтересовало: ведь реальное вычисление на реальном компьютере необратимо. И полученный им результат состоит в том, что можно так переделать любое вычисление – без особой потери эффективности, – чтобы оно стало обратимым. Те вычисления,
которые делаются «просто так», конечно, необратимы, но «рост необратимости» пренебрежимо мал по сравнению, скажем, с шумами в современном компьютере. То есть необратимость – это тонкий эффект; тут вопрос не практический а принципиальный: если представить себе, что технология дойдет до такого уровня,
что этот эффект станет существенным, то можно так перестроить вычисления, чтобы добиться обратимости.
И в этой же работе Фейнман обратил внимание на то, что если у нас имеется устройство квантовое, то есть подчиняющееся законам квантовой механики, то его вычислительные возможности совершенно не обязательно должны совпадать с возможностями обычного устройства. Возникают некоторые дополнительные возможности. Но пока непонятно, позволяют они получить
какой-то выигрыш или нет.

Авиасалон Ле Бурже

15 июня в парижском пригороде Ле Бурже открылся 48-й международный авиасалон Paris Air Show, который в нынешнем году отмечает свое столетие. Согласно информации организаторов, участие в работе крупнейшего в мире смотра достижений аэрокосмической отрасли принимают около 2000 компаний из 48 стран. Следует отметить, что в условиях мирового финансово-экономического кризиса статическая экспозиция и программа демонстрационных полетов юбилейного авиасалона претерпели сокращение.

Внесла свои коррективы в планы организаторов и погода – традиционный для церемонии открытия летный показ авиационной техники на этот раз не состоялся по причине проливного дождя. Наиболее масштабные экспозиции в Ле Бурже развернуты аэрокосмическими предприятиями Великобритании, Израиля, Испании, Италии, России, США и Франции. Натурные образцы, в частности, демонстрируют компании Airbus Military (военно-транспортный самолет CASA CN-235), Bell Textron (многоцелевой вертолет Bell 412EP), Eurocopter (вертолеты AS 550 C2, AS 565 MB, EC 225 Cougar, EC 665 Tiger HAP), Finmeccanica (военно-транспортный самолет C-27J, истребитель EF-2000 Typhoon, учебно-боевой самолет M-346, разведывательный самолет ATR-42MP, вертолеты Super Lynx, A-109 LUH), Israel Aerospace Industries (самолет дальнего радиолокационного обнаружения и управления CAEW), NHIndustries (многоцелевой вертолет NH90), Raytheon (разведывательный самолет Sentinel R Mk1).
Широко представлены на авиасалоне беспилотные летательные аппараты: Camcopter S-100 (компании Schiebel), Hermes 90 (Elbit Systems), KillerBee (Raytheon), Mule (Urban Aeronautics), Patroller (Sagem и Stemme), Speywer Mk II (Safran) и другие.
В российскую экспозицию, организатором  которой является госкорпорация «Ростехнологии», включены многофункциональные истребители Су-35 и МиГ-35, фронтовой бомбардировщик Су-32, модернизированный фронтовой истребитель МиГ-29СТМ, учебно-боевой самолет Як-130, транспортно-боевой вертолет Ми-35М, боевой разведывательно-ударный вертолет Ка-52, тяжелый транспортный вертолет Ми-26, зенитно-ракетные комплексы С-300ВМ, «Бук-М2Э» и «Тор-М2Э».

Cигвэй

Эти изобретенные американцами «транспортные средства» завоевали большую популярность у людей, которым надо быстро преодолевать небольшие расстояния. Без подзарядки аккумулятора самокат способен «пробежать» до 38 км со скоростью до 20 км/час. Освоение навыков вождения самоката больших усилий не требует, главное – научиться держать равновесие. В мире электросамокат нашел широкое применение у туристов, в гольф – клубах, в аэропортах, полиции, почтовой службе.
При наклоне ездока вперед сигвей начинает катиться вперед, и чем больше наклон, тем быстрее. При отклонении корпуса назад сигвей замедляет движение, останавливается или катится задним ходом. При наклоне влево или вправо электродвигатель соответствующего колеса замедляется, самокат поворачивается в нужную сторону. Благодаря этому самокату не нужен ни руль, ни тормоза.
На Сигвее можно быстро передвигаться по загруженным пешеходами тротуарам, а также там, где необходима высокая манёвренность, как, например, в местах скопления велосипедистов, людей и машин.

Этот небольшой по размерам скутер можно положить в багажник автомобиля, взять с собой в поезд и даже в метро. Несмотря на компактность, скутер оснащен мощными электродвигателями (2 л.с.). Этот самокат может двигаться не только по асфальту, но и по грунту. Самокат сигвей – это новая ступень эволюции в сфере индивидуальных средств передвижения. Появились сигвеи недавно – их промышленное производство стартовало в 2001 году. К отличительным особенностям сигвея относятся: Минималистичный дизайн – небольшая платформа, два колеса, руль и аккумулятор; Необычная система балансировки, позволяющая удерживать водителя в равновесии при наличии всего одной оси в основании сигвея;

"Искандер" (SS-26), оперативно - тактический ракетный комплекс

Оперативно – тактический ракетный комплекс (ОТРК) «Искандер» разработан в Конструкторском бюро машиностроения (КБМ) из подмосковной Коломны. Изначально он был отнесен Министерством обороны РФ «к числу безусловных приоритетов». Комплекс способен решить все боевые задачи, которые возлагаются на этот класс оружия.
И этот акцент не случаен. Успешно завершены государственные испытания нового тактического ракетного комплекса «Искандер».
ОТРК, оснащенный двумя ракетами, имеет высокую огневую производительность.

Он позволяет обстрелять две разные цели с интервалом в 1 минуту. При разработке «Искандера» соблюдены все требования договоров о ракетах средней и меньшей дальности и о нераспространении ракетных технологий, которые ограничивают право России на экспортные поставки ракет с дальностью больше 300 км и полезной нагрузкой более 500 кг. Дальность пуска ОТРК «Искандер» – 50 – 280 км, стартовая масса – 3.800 кг, масса полезной нагрузки – 480 кг. Траектория полета – не баллистическая, труднопрогнозируемая для противника. Ракета управляется на всей траектории полета. На начальной стадии – газодинамическими рулями, затем, после набора скорости, – аэродинамическими. Сразу после старта и непосредственно при подходе к цели ракета начинает энергично маневрировать, меняя в том числе и плоскость стрельбы, что, в частности, затрудняет контроль за ней из космоса. Большая часть траектории полета ракеты, изготовленной по технологии «стелс» и имеющей малую поверхность рассеивания, проходит на высоте 50 км, уменьшая вероятность ее поражения как снизу, так и сверху. Эффект «невидимки» достигнут за счет совокупности конструктивных особенностей, в частности специальными покрытиями конструкции, сбрасыванием всех ее выступающих частей сразу после старта и другими.
В зависимости от типа траектории перегрузки колеблются в пределах от 20 до 30 g. Для перехвата противоракета должна иметь перегрузку как минимум в 2 – 3 раза выше. Все это создает разработчикам систем борьбы с «Искандером» труднопреодолимые трудности.

Теория струн в физике

Говоря о фундаментальной теории, обычно подразумевают квантовую теорию, описываемую уравнениями квантовой механики. Однако уравнения описывающие гравитационное поле (четвертое взаимодействие) – классические, а не квантовые. Они служат приближением к истинным квантовым уравнениям и перестают работать, если расстояние между объектами очень мало или их энергии слишком велики. Классические гравитационные уравнения (в Общей Теории Относительности) работают на маленьких расстояниях. Такое явление как электромагнетизм легко квантуется.

Разрабатываемые теории содержали противоречия. Гравитация описывает не свойства пространства-времени, а непосредственно его физическую сущность. Для устранения противоречий, ученые математики и физики сделали предположение о существовании струн, создав новую теорию.
Вместо точечных объектов – частиц – эта теория оперирует протяженными объектами – струнами. Струна не материальна, тем не менее, ее можно представлять себе приближенно в виде некой натянутой нити, веревки, или, например, скрипичной струны, находящейся в десятимерном пространстве-времени. При этом надо помнить что струна – фундаментальный объект, который ни из чего не состоит (ее нельзя разделить на несколько меньших объектов). Струны могут быть замкнутыми или незамкнутыми (открытыми). Колебания струны (как и колебания струн у гитары) могут происходить с разными частотами (гармониками), начиная с некоторой низшей (основной) частоты. Фундаментальность открытия в том, что на достаточно большом расстоянии от струны ее колебания воспринимаются как частицы, и колеблющаяся струна с некоторой комбинацией основных гармоник (как и у реальной струны) порождает множество,целый спектр разных частиц. На большом расстоянии от струны Частицы выглядят как кванты известных полей – гравитационного и электромагнитного. Отсюда возникает представление о том, что частицы в квантовых теориях – некусочки вещества, а определенные состояния более общей сущности – поля. Масса частиц – полей возрастает по мере увеличения частоты породивших их колебаний.

Queen Mary 2

На сегоднящний день «Куин Мэри 2″ является одним из самых больших пассажирских лайнеров в мире. Его длина составляет 345 метров, ширина – 41 метр, высота от киля до клотика – 72 метра. Проектная скорость судна – 30 узлов (50 километров в час).
Лайнер может принять 2620 пассажиров, в распоряжении которых – 1430 кают, пять бассейнов, семь ресторанов, планетарий и кинотеатр. Команда судна насчитывает 1250 человек.

Построена «Куин Мэри 2″ по заказу британской круизной компании Cunard Line французским машиностроительным гигантом Alstom. Стоимость контракта составила около 800 миллионов долларов. Лайнер сошел со стапелей в конце сентября 2003 года.
Queen Mary 2 – Королева Мария 2 - длиннее знаменитого Титаника на 100 метров.
Лайнер назван в честь лайнера Queen Mary, который в свою очередь был назван так в честь королевы Марии Текской, супруги короля Великобритании Георга V.
Лайнеры подобного класса представляют собой практически города на воде. На корабле есть установки для производства энергии, для опреснения морской воды, установки для переработки отходов и очистки использованной воды.
Среди судостроительных компаний, специализирующихся на круизных лайнерах, идет постоянное соревнование. Специалисты каждой компании озабочены прежде всего тем, как привлечь клиентов самой необычной «изюминкой».

Современный планетарий

Первый аппарат планетарий был создан в 1924 году в Германии. С тех пор он значительно усовершенствовался, и сейчас это сложный автоматизированный инструмент, используемый не только для популяризации наук о небе и Земле, но и как учебное пособие при изучении отдельных астрономических дисциплин.
Планетарий позволяет изобразить на полусферическом куполе-экране суточное вращение неба на разных географических широтах; годичное изменение вида неба; звездное небо для воображаемого наблюдателя на Луне, Марсе, Венере. Специальные устройства позволяют создавать у зрителя полное впечатление участия в космическом полете, в межпланетном перелете, путешествии по планете.

Но не только звезды и планеты можно увидеть в планетарии. Здесь можно наблюдать и полное солнечное затмение. В Москве ближайшее полное затмение Солнца произойдет только 16 октября 2126 г. А в планетарии за считанные секунды можно перенестись в будущее и посмотреть, как будет происходить это затмение…
Наиболее совершенные планетарии изготавливает предприятие «Карл Цейс, Йена» в Германии. Большие шары этого планетария проецируют на купол все звезды до 6,5-й звездной величины, причем наиболее яркие имеют цвет, соответствующий их спектральному классу. Изображения звезд создаются с помощью металлических пластинок, в которых проделаны мельчайшие отверстия разного диаметра (в соответствии со звездной величиной звезд), расположенные друг относительно друга, как звезды в небе. Один шар проецирует звезды Северного полушария, другой – звезды Южного полушария.

Аэростат

В июне 1783 года французы – братья Жозеф и Этьен Монгольфье соорудили воздушный шар – аэростат. Они наполнили его теплым воздухом, а в прикрепленную к нему корзину посадили петуха и барана. Шар поднялся в небо и затем благополучно приземлился. Убедившись, что подъем в воздух не грозит опасностью, стали летать на воздушных шарах и люди.
Первый такой полет совершили в ноябре 1783 года французы Пилатр де Розье и де Арланд. Шар продержался в воздухе 25 мин. Началась эра воздухоплавания. Первые полеты на аэростатах были развлекательными.

Потом воздушные шары стали применять для научных и военных целей. Русский химик Д. И. Менделеев воспользовался воздушным шаром для наблюдения солнечного затмения над облаками. Однако аэростат летел не туда, куда нужно было воздушным путешественникам, а куда нес его ветер. Поэтому воздухоплавателей не оставляла мысль сделать полет управляемым. Французский изобретатель А. Жиффар построил в 1852 г. сигарообразный аэростат – дирижабль с воздушным рулем и гребным винтом, приводившимся во вращение небольшой паровой машиной. Дирижабли, к сожалению, были громоздки, неуклюжи и тихоходны. Поэтому их вытеснили другие летательные аппараты – самолеты и вертолеты.

Первый аэростат

Аэростаты и сейчас используют для научных целей. При помощи современных шаров – зондов и аэростатов, поднимающихся с автоматическими приборами и радиостанциями на 30 – 40 км, ученые исследуют атмосферу Земли. Используют аэростаты и как стартовые площадки для запуска метеорологических ракет и для подъема телескопов. Для подъема аэростата вместо нагретого воздуха можно использовать газы, которые легче воздуха, например водород или гелий. В последнее время снова возродился интерес к использованию дирижаблей. Внимание привлекают их экономичность и большая грузоподъемность. Например, дирижабль «Урал-3» работает как подъемный кран. Он может доставлять грузы массой до 500 кг. Наши конструкторы проектируют дирижабли грузоподъемностью 30 т и более. Незаменимыми оказались дирижабли и в космических исследованиях. В 1985 г. автоматические межпланетные станции «Вега-1» и «Вега-2» оставили в атмосфере планеты Венера аэростаты, оснащенные научными приборами.

Алмаз

Алмазы издавно использовались в качестве самых изысканных украшений. Ювелиры разделяют алмазы почти на тысячи сортов в зависимости от прозрачности, тона, густоты и равномерности окраски, наличие трещин, минеральных включений и некоторых других признаков. В конце двадцатого века алмазы начинают применятся на производстве. В настоящее время экономический потенциал наиболее развитых государств в значительной мере связывается с использованием ими алмазов.
Какие же свойства алмаза определяют его широкое использование в самых различных областях народного хозяйства? В первую очередь, конечно, исключительная твердость, которая, если судить по скорости стирания, в 150 раз выше, чем у корунда, и в десятки раз лучше, чем у лучших сплавов, применяемых для изготавления резцов. Алмаз применяется при бурении горных пород и механической обработке самых разнообразных материалов, для протягивания (волочения) тонкой проволки, в качестве абразива.

Практически все современные отрасли промышленности, в первую очередь электротехническая, радиоэлектронная и приборостроительная, в огромных колличествах используют тонкую проволку, изготавливаемую из различных материалов. При этом предъявляются строгие требования к круговой форме и неизменности диаметра поперечного сечения проволки при высокой чистоте поверхности. Такая проволка из твердых металлов и сплавов (вольфрама, хромоникелевой стали и др.) может быть изготовлена лишь с помощъю алмазных фильер. Фильеры представляют собой пластинчатые алмазы с просверленными в них тончайшими оверстиями.
Широкое применение в промышленности находят и алмазные порошки. Их получают путем дробления низкосортных природных алмазов, а также изготавливают на специальных предприятиях по производству синтетических алмазов. Алмазные порошки используются в дисковых алмазных пилах, мелкоалмазных буровых коронках, специальных напильниках и в качестве абразива. Только с применением алмазных порошков удалось создать уникальные сверла, которые обеспечивают получение глубоких тонких отверстий в твердых и хрубких материалах.
Алмазные порошки находят применение на гранильных фабриках, где все самоцветы, и в том числе алмазы, подвергаются огранке и шлифовке, благодаря чему невзрачные до этого камни становятся таинственно светящимися или ослепительно сверкающими драгоценностями, к не повторимой красоте котрых никто не останется равнодушным. В алмазе под действием заряженной частицы происходит световая вспышка и возникает импульс тока. Эти свойства позволяют использовать алмазы в качестве детекторов ядерного излучения. Свечение алмазов и возникновение импульсов электрического тока при облучении позволяет применять их в счетчиках быстрых частиц. Алмаз в качестве такого счетчика обладает неоспоримыми преимуществами по сравнению с газовыми и другими кристаллическими приборами.
В России после открытия якутских месторождений была создана алмазодобывающая промышленность. В значительных масштабах у нас производятся и синтетические алмазы.
Алмазом, как и другим кристаллическим телам, свойственна анизотропия некоторых характеристик в том числе и анизотропия твердости, что обусловленно особенностями внутреннего строения кристаллов. Твердость меняется не только от грани к грани, но и не редко в пределах одной грани кристалла, что необходимо учитывать при обработке алмаза и при работе с алмазным инструментом.
Важное значение имеет очень низкий коэффициент трения алмаза по металлу на воздухе – всего 0.1, что связано с образованием на поверхности кристалла тонких пленок адсорбированного газа, играющих роль своеобразной смазки. Когда такие пленки не образуются, коэффициент трения возрастает и достигает 0.5-0.55. Низкий коэффициент трения обуславливает исключительную износостойкость алмаза на стирание, которая превышает износостойкость корунда в 90 раз, а других абразивных материалов – в сотни и тысячи раз. В результате, например, при шлифовании изделий из твердых сплавов алмазного порошка расходуется в 600-3000 раз меньше, чем любого другого абразива.
Для алмаза также характерны самый высокий (по сравнению с другими известными материалами) модуль упругости и самый низкий коэффициент сжатия.
Температура плавления алмаза составляет 3700-4000’C. На воздухе алмаз сгорает при 850-1000’С, а в струе чистого кислорода горит слабо-голубым пламенем при 720-800’С, полностью превращаясь в конечном счете в углекислый газ. При нагреве до 2000-3000’С без доступа воздуха алмаз переходит в графит.