Энциклопедия «Техника» (с иллюстрациями) Горкин Александр

Создатели

Главный редактор и автор проекта «Современная иллюстрированная энциклопедия» профессор МГУ им. М. В. Ломоносова А. П. Горкин

Научный редактор: Г. И. Белов

Авторы статей:

В. С. Амелин, Г. И. Белов, В. Г. Кричевский, В. И. Левин, А. Н. Ловцов, Ф. А. Магидин, С. Л. Мишенков, Н. Н. Ракова, Л. М. Суворова, В. М. Темнов, Л. П. Чарноцкая, П. И. Черноусов, И. Ю. Шебалин, Н. В. Шелемина, Б. И. Штейман

Художники:

В. И. Бульба, А. Валеев, В. П. Груздев, С. В. Груздев, Н. В. Данильченко, М. О. Дмитриев, Т. А. Жежеря, О. В. Жидков, А. А. Жирнов, О. И. Жучкова, О. А. Колесникова, Е. М. Колчина, В. С. Кузнецов, А. Н. Позиненко, А. Н. Савельев, Д. А. Стасюк, В. А. Ульянинкова, С. С. Харламова

От издательства

Перед вами том «Техника», основная задача которого познакомить читателей с некоторыми часто встречающимися техническими терминами и понятиями, доступно объяснить конструкцию и принцип действия того или иного устройства, привести важнейшие их характеристики, раскрыть сущность и особенности типовых процессов, обозначить сферу их практического использования. Том «Техника» не претендует на роль универсальной технической энциклопедии. Однако в нём вы найдёте статьи практически по всем отраслям техники: машиностроению, энергетике, строительству, транспорту, связи, вычислительной технике и др. Изложенные в популярной форме, понятным неспециалистам языком, они содержат сведения, формулировки и определения, характерные для научных изданий. Дополнительная научная информация содержится в статьях об учёных, внёсших весомый вклад в развитие техники. В ряде статей приведены краткие исторические справки, позволяющие лучше представить эволюцию описываемого предмета и его значение в жизни общества. Для расширения информации и образного представления об описываемых предметах многие статьи снабжены красочными иллюстрациями. Тем читателям, кто захочет узнать больше о заинтересовавшей его теме, в конце книги предлагается список рекомендуемой литературы.

Данная книга рассчитана на широкий круг читателей, она может быть полезна учащимся старших классов школ, училищ и техникумов, их родителям и преподавателям, специалистам смежных профессий, журналистам, писателям, а также всем тем, кто по роду своей деятельности так или иначе соприкасается с техникой.

В томе «Техника» около 1500 статей. Для облегчения поиска нужных терминов в конце книги помещён алфавитный указатель. Издание дополняют Приложения, содержащие таблицы, в которых приводятся основные и производные физические величины, значения фундаментальных констант, неметрические русские меры, приставки и множители для образования кратных и дольных единиц и др. Также приводится хронологическая таблица основных событий в истории отечественной техники.

Издательство заранее благодарит читателей за отзывы, критические замечания и пожелания, которые будут учтены при следующих изданиях энциклопедии.

К читателям

Перед вами один из томов «Современной иллюстрированной энциклопедии». Это издание в своём роде уникальное. Оно предназначено и умным школьникам, и их заботливым родителям, студентам, учителям и вообще всем тем, кто хочет вспомнить школьные знания, а может быть, и приобрести новые.

Тома энциклопедии в сжатой форме охватывают все основные области человеческого знания: науку, технику, культуру, искусство, религию. Они включают описание всех стран нашей планеты, их историю и географию. Главная особенность «Современной иллюстрированной энциклопедии» состоит в том, что это не собрание книг с весёлыми картинками, занятными рассказами о мировой цивилизации, науке или искусстве, а научное справочное издание. Статьи справочников обычно подряд не читают – ими пользуются в необходимых случаях. А случаев этих великое множество. Уточнить математическую формулу, имена первых апостолов, год рождения писателя или актёра, дату сражения или основания города, высоту горной вершины или пирамиды Хеопса, о чём повествует «Божественная комедия» или «Оптимистическая трагедия», чем отличается амфибрахий от анапеста или этиловый спирт от метилового, что такое «Красная книга», как устроен двигатель внутреннего сгорания и чем он отличается от реактивного двигателя – всё это и многое другое позволяют сделать материалы, содержащиеся в томах «Современной иллюстрированной энциклопедии».

Статьи каждого тома расположены в алфавитном порядке. Их названия набраны жирным шрифтом; рядом (в скобках) даются синонимы этих названий, если таковые имеются. Для получения более полной информации применяется система ссылок на иные термины и понятия, данные отдельными статьями. Их названия выделены в тексте особым шрифтом – курсивом. Используется система сокращений слов, список которых, приводимый в каждом томе, включает и аббревиатуры.

Тома «Современной иллюстрированной энциклопедии» не нумерованы, представляют собой самостоятельные справочные издания, и каждый читатель может выбрать заинтересовавшие его отдельные книги. Однако надо помнить, что «энциклопедия» в переводе с греческого языка означает «круг знаний». Поэтому не ограничивайте себя отдельными «секторами», держите на своих книжных полках полный «круг» – спасательный «круг знаний».

Главный редактор энциклопедии А. П. Горкин

Условные обозначения и сокращения

А – ампер

АВМ – аналоговая вычислительная машина

ат. н. – атомный номер

ат. масса – атомная масса

АТС – автоматическая телефонная станция

АЭС – атомная электростанция

БИС – большая интегральная схема

В – вольт

в., вв. – век, века

в т. ч. – в том числе

ВВС – военно-воздушные силы

ВМФ – военно-морской флот

Вт – ватт

ВЧ – высокая частота

г – грамм

г., гг. – город, год, годы

гл. обр. – главным образом

…° – градус (угловой)

°С – градус Цельсия

Гц – герц

ГЭС – гидроэлектростанция

дБ – децибел

Дж – джоуль

ед. – единица

ЖРД – жидкостный ракетный двигатель

ЗУ – запоминающее устройство

ИК – инфракрасный

ИС – интегральная схема

ИСЗ – искусственный спутник Земли

К – кельвин

КА – космический аппарат

кг – килограмм

Кл – кулон

км – километр

кон. – конец

кпд – коэффициент полезного действия

куб. – кубический

л – литр

ЛА – летательный аппарат

л. с. – лошадиная сила

ЛЭП – линия электропередачи

м – метр

мин – минута

мкм – микрометр

млн. – миллион

млрд. – миллиард

мм – миллиметр

мм рт. ст. – миллиметр ртутного столба

Н – ньютон

напр. – например

нач. – начало

об/мин – оборот в минуту

ок. – около

Па – паскаль

ПК – персональный компьютер

% – процент

пр. – прочий, прочие

РД – ракетный двигатель

рис. – рисунок

с – секунда, страница

св. – свыше

СВЧ – сверхвысокая частота, сверхвысокочастотный

сер. – середина

СИ – Международная система единиц

см – сантиметр

см. – смотри

сут. – сутки

т – тонна

т. е. – то есть

т. к. – так как

т. н. – так называемый

т. п. – тому подобное

трл. – триллион

тыс. – тысяча, тысячелетие

ТЭС – теплоэлектростанция

ТЭЦ – теплоэлектроцентраль

УКВ – ультракороткие волны, ультракоротковолновый

УФ – ультрафиолетовый

ц – центнер

ЦВМ – цифровая вычислительная машина

ч – час

шт. – штука

ЭВМ – электронная вычислительная машина

ЭДС – электродвижущая сила

экз. – экземпляр

ЭЛП – электронно-лучевой прибор

А

АБРАЗИВНАЯ ОБРАБТКА, механическая обработка деталей из металла, дерева, стекла, пластмассы, кожи и других материалов абразивным инструментом на станках или вручную. Абразивный инструмент изготовляют из твёрдых горных пород и минералов: природных – алмаз, корунд, нждак, кварц (кремень), пемза и др. и искусственных – синтетический алмаз, электрокорунд, эльбор и др. Такие материалы состоят из абразивных зёрен – кристаллических осколков (кристаллитов) либо моно – или поликристаллов, острые края которых являются своеобразными мини-резцами. Абразивный инструмент бывает жёсткий в виде круга, сегмента, бруска (в них зёрна находятся в связанном состоянии) либо гибкий, напр. шлифовальная лента, шкурка (в них абразивные зёрна наклеены на основу – бумагу, ткань и т. п.), а также в виде порошков и паст, используемых в свободном виде. Абразивная обработка применяется, когда требуется повышенная точность размеров предварительно обработанной детали для достижения более высокого качества её поверхности (т. е. большей гладкости), а также для резки заготовок и заточки режущих инструментов.

К абразивной обработке относятся шлифование, полирование, притирка и доводка, хонингование и другие процессы. При шлифовании металлических и каменных изделий, а также при заточке режущих кромок инструмента (фрез, свёрл, резцов) применяют абразивные круги, бруски, сегменты. Для черновой обработки используют шлифовальную шкурку с крупными зёрнами, для чистовой – с более мелкими. При полировании металлических, каменных, пластмассовых изделий используют фетровые и суконные круги, на поверхность которых наносят абразивный порошок или пасту, смоченные жидкостью. Полирование выполняется также в барабанах, куда загружают детали и подают жидкость с абразивом. Деревянные детали после столярной обработки и перед окраской шлифуют абразивными лентами, закреплёнными на вращающихся барабанах, бобинах или досках. При доводке с целью получения точных размеров и более плотного соединения деталей используют специальный инструмент – притиры, на которые наносят мелкоабразивные порошки или пасты, смоченные жидкостью. Доводку небольших деталей осуществляют вручную (напр., притирку деталей трубопроводного крана). Для окончательной обработки отверстий после сверления или полостей при литье либо штамповании применяют хонингование. Инструмент для хонингования – хон – представляет собой стержень (оправку), на котором укреплены 3–5 кругов из мелкозернистого абразивного материала. Хонингование производят при полировании, доводке, притирке (напр., обработка внутренней поверхности гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания).

Жёсткий абразивный инструмент (примеры):

1 – шлифовальный круг;

2 – шлифовальная головка;

3 – сегмент;

4 – брусок

АВАНПРТ, 1) передовая часть морского порта, вынесенная в море на глубины большие, чем у основных, главных причалов порта. Аванпорты сооружают обычно в тех случаях, когда глубина моря и у главных причалов недостаточна для приёма судов с повышенной осадкой, а искусственное углубление дна нецелесообразно из-за чрезмерно больших затрат (напр., при сплошном каменистом дне, постоянно наплывающих песках). Для обеспечения надёжной спокойной стоянки судов и создания нормальных условий для их загрузки и разгрузки независимо от погоды и волнения моря аванпорты располагают, как правило, за естественными укрытиями (мыс, коса), если же их нет, аванпорт ограждают молами, волноломами, дамбами и т. п. Аванпортом также называют добавочный порт, вынесенный в море от основного порта, расположенного в устье реки. Такие аванпорты облегчают обработку морских судов, а при замерзающих реках позволяют продлить время навигации, т. к. море замерзает на меньший период, чем река, или не замерзает совсем.

2) Часть водной поверхности крупных водохранилищ, судоходных рек, примыкающая к входу в шлюз. Используется гл. обр. для переформирования караванов судов перед шлюзованием, если длина шлюзовых камер меньше длины каравана.

АВИАГОРИЗНТ, пилотажно-навигационный прибор, указывающий лётчику положение самолёта (вертолёта) в пространстве относительно горизонтальной плоскости. Один из основных приборов, позволяющих лётчику пилотировать самолёт, не видя земли. Принцип действия прибора основан на свойстве гироскопа с тремя степенями свободы сохранять своё положение в пространстве и на свойстве маятника устанавливаться в положение истинной вертикали (направление силы тяжести). Манёвры летательного аппарата отображаются на индикаторе прибора с помощью силуэта самолёта и шкал углов крена и тангажа (углов наклона поперечной и продольной осей летательного аппарата относительно горизонта). По принципу индикации различают авиагоризонты, у которых при манёврах летательного аппарата либо самолётик на индикаторе перемещается относительно неподвижных шкал, либо самолётик неподвижен, а смещаются шкалы. Авиагоризонты с неподвижным самолётиком получили преимущественное распространение. У приборов этого типа за самолётиком, укреплённым на лицевой стороне прибора, находится сфера со шкалами крена и тангажа, стабилизированная гироскопом. Сфера посередине делится на две полусферы: верхняя символизирует небо (обычно окрашена в голубой цвет); нижняя – землю (коричневый цвет). В таком приборе реализуется принцип индикации «вид с самолёта на землю». Линия раздела полусфер отображает линию естественного горизонта. При горизонтальном полёте линия искусственного горизонта проходит точно через силуэт самолёта. Если самолёт набирает высоту, искусственный горизонт смещается ниже самолётика, а если снижается – выше его. При наклоне самолёта на левое крыло сфера со шкалами поворачивается по часовой стрелке, если на правое – сфера поворачивается против часовой стрелки. При этом повороты сферы относительно самолётика в точности повторяют углы крена и тангажа летательного аппарата.

АВИАМОДЕЛИЗМ, конструирование и постройка моделей летательных аппаратов (самолётов, вертолётов, ракет и т. п.) в спортивных и технических целях. Интерес к авиационным моделям возник во 2-й пол. 19 в. практически одновременно с изобретением летательных аппаратов. Большинство моделй копировали различные воздушные шары, но уже в нач. 20 в. появились первые модели самолётов, в основном как игрушки, – точные копии летающих машин. Очень скоро самолёты-игрушки уступили место летающим моделям планёров и самолётов. Планёры не имеют собственного двигателя и воздушного винта, создающего тягу. Их запускают с какого-либо возвышенного места, и они летят, опираясь крыльями на восходящие воздушные потоки. У самолётов есть движитель – воздушный винт, создающий необходимую для полёта тягу и вращающий его двигатель. В первых простейших моделях двигателем служил жгут из резиновых нитей, одним концом прикреплённый к винту. Перед запуском жгут закручивали; когда модель отпускали, жгут раскручивался и вращал винт. Такие модели могли летать около часа на расстояние до нескольких километров. С появлением поршневых бензиновых микродвигателей продолжительность и дальность полётов авиамоделей возросли до нескольких часов и до сотен километров. Современные модели самолётов с реактивными двигателями могут летать со скоростью более 300 км/ч. Продолжительность полёта св. 30 ч, дальность полёта по замкнутому маршруту достигает 800 км, а высота – 8 км. Первые авиамодели были неуправляемыми – направление их полёта определялось положением рулей при запуске. Ныне радиоуправляемые авиамодели могут менять не только направление полёта, но и высоту, и скорость, выполнять фигуры высшего пилотажа и даже вести «воздушный бой».

Во многих странах мира проводятся соревнования и чемпионаты по авиамодельному спорту. В России первые такие соревнования состоялись в Москве в 1910 г. по инициативе Н. Е. Жуковского – «отца русской авиации». В них участвовало 10 человек. Лучшая модель пролетела 170 м. Спустя 10 лет в аналогичных соревнованиях под Москвой свои модели продемонстрировали уже несколько десятков участников. С 30-х гг. авиамоделизм в СССР становится одним из популярных технических видов спорта, а модели, созданные отечественными конструкторами, не раз завоёвывали высшие награды на международных соревнованиях. Создание моделей летательных аппаратов, помимо спортивных целей, имеет научно-техническое значение. Многие вопросы, возникающие при конструировании самолётов, вертолётов, ракет, решаются с помощью моделирования. Только исследовательские модели, в отличие от спортивных, не летают, не устанавливают рекорды. Да и делают их в большинстве случаев в натуральную величину, а условия полёта имитируют в аэродинамических трубах. Основное назначение исследовательских моделей – определить аэродинамические характеристики будущих летательных аппаратов, подтвердить правильность конструкторских расчётов, проверить точность сопряжения деталей, установить предельные нагрузки, допустимые в полёте. В современном авиа – и ракетостроении ни один летательный аппарат не запускается в производство без детального исследования его моделей.

Классификация авиамоделей:

1 – свободнолетающая авиамодель (планёр);

2 – свободнолетающая модель (комнатная);

3 – кордовая авиамодель (воздушного боя);

4 – радиоуправляемая авиамодель (копия)

АВИАНСЕЦ, боевой корабль, приспособленный для базирования корабельных самолётов и вертолётов и их практического использования в военных, разведывательных, транспортных и иных целях. Отличительная особенность авианесущих кораблей – наличие полётной палубы для взлёта и посадки самолётов или специальной площадки для вертолётов. Полётная палуба разделена на зоны взлёта, посадки и стоянки (парковки) самолётов, на ней же находятся корабельные надстройки, в которых размещаются боевая рубка, посты управления полётами, наблюдения и связи, служебные омещения и др. Зона взлёта обычно располагается в носовой части корабля; длина взлётной полосы ок. 100 м. Зона посадки начинается от кормового среза полётной палубы; минимальная длина зоны посадки 230 м. Зона парковки для размещения самолётов и их обслуживания во время полётов (заправка горючим, пополнение боеприпасов и т. д.) находится обычно в средней части полётной палубы. Хранятся самолёты, как правило, под полётной палубой и доставляются на неё специальными самолётоподъёмниками. Чтобы занимать меньше места, корабельные самолёты имеют складывающиеся консоли крыльев, а вертолёты – складывающиеся лопасти несущего винта.

Авианосец

Авианесущие корабли как новый класс боевых кораблей получили распространение со времён 1-й мировой войны. Первые авианосцы создавались гл. обр. путём переоборудования недостроенных линейных кораблей, крейсеров и транспортных судов. В кон. 1930-х гг. было построено несколько крупных бронированных авианосцев, в т. ч. в США – 5, Великобритании – 7, Японии – 6, Франции – 1. В ходе 2-й мировой войны было спущено ещё 169 авианосцев. Во 2-й пол. 20 в. в связи с развитием ракетного оружия значение авианосцев несколько снизилось. К нач. 21 в. военно-морской флот США насчитывал 15 авианосцев, Великобритании – 3, Франции – 1, Испании – 1, Италии – 1, Индии – 1. Современные многоцелевые атомные авианосцы – самые крупные боевые надводные корабли. Они предназначены для нанесения ударов по соединениям кораблей, конвоям, десантным отрядам, объектам на побережье и в глубине территории противника, для поиска и уничтожения подводных лодок, авиационной поддержки десантов и сухопутных войск на приморских направлениях, блокады морских районов и проливов. Они имеют водоизмещение до 100 тыс. т, мощность энергетических установок до 200 МВт, развивают скорость 30–33 узла (56–61 км/ч), вооружение до 100 летательных аппаратов различного назначения, зенитно-ракетные комплексы, крылатые ракеты, многоствольные артиллерийские системы. Экипаж (вместе с лётным составом) до 6000 человек. Разновидность многоцелевого авианосца – тяжёлый авианесущий крейсер, предназначенный для противовоздушной обороны соединений боевых кораблей и защиты их от нападения подводных лодок противника.

АВИАЦИННО-КОСМИЧЕСКАЯ СИСТМА, единая транспортная система, сочетающая авиационные и ракетные носители. Предназначена для выведения космических аппаратов на околоземные орбиты.

В качестве первой ступени используется дозвуковой или сверхзвуковой самолёт. За пределами атмосферы включаются ракетные разгонные двигатели, которые выводят космический аппарат в космос. В ряде случаев в качестве космического аппарата применяется орбитальный самолёт, который после выполнения программы космического полёта способен совершить планирующий спуск в атмосфере и посадку на аэродром. Такое сочетание авиационных и ракетных средств позволяет отказаться от космодромов, обеспечивает многоразовость составляющих систему блоков, расширяет выор точек старта, параметров орбиты и время старта. Помимо очевидного снижения финансовых затрат, повышается экологическая чистота запуска космического аппарата, практически ликвидируется необходимость зон отчуждения на земле и т. п. В СССР, а затем в России проведены проектные разработки по созданию таких систем. Наиболее известны «Спираль» и МАКС, в ходе которых получены положительные результаты, подтверждающие целесообразность дальнейших разработок.

АВИАЦИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, двигатель, предназначенный для использования на самолётах, вертолётах, дирижаблях и других летательных аппаратах. Главным отличием авиационных двигателей от двигателей, применяемых на других транспортных средствах, является большая мощность при сравнительно малых размерах, высокая надёжность, экономичность в расходе топлива, способность бесперебойно работать в условиях перевёрнутого полёта и при действии на него любых перегрузок, возникающих в полёте.

С момента зарождения авиации и до сер. 40-х гг. 20 в. в качестве авиационных использовались поршневые двигатели внутреннего сгорания. В сочетании с воздушным винтом (движителем) двигатель образовывал винтомоторную установку самолёта, и самолёты называли винтомоторными. Поршневые двигатели выпускались с жидкостным и воздушным охлаждением. В зависимости от мощности двигателя он мог иметь от 8 до 36 цилиндров. В двигателях с воздушным охлаждением цилиндры располагались радиально относительно оси двигателя по 5–9 в одной плоскости (т. н. звезда). Наиболее мощные двигатели воздушного охлаждения имели две, а иногда и четыре звезды. К сер. 40-х гг. поршневые двигатели достигли высокого уровня совершенства. Самолёты-истребители, напр., оснащённые такими двигателями, к кон. 2-й мировой войны летали со скоростью 700–750 км/ч и могли подниматься на высоту до 10 км. Однако дальнейшее увеличение высотности и скорости этих самолётов ограничивалось необходимостью значительного увеличения мощности двигателя и падением кпд воздушного винта на скоростях, приближавшихся к скорости звука. В сер. 40-х гг. появились силовые установки на базе газотурбинных воздушно-реактивных двигателей (ВРД) и жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Последние в авиации практически не применялись (гл. обр. из-за большого удельного расхода топлива), кроме как на экспериментальных летательных аппаратах, и сохранились лишь в ракетостроении. ВРД получили преимущественное распространение, вытеснив поршневые двигатели сначала в военной, а затем и в гражданской авиации. С 80-х гг. поршневые двигатели остаются лишь на легкомоторных спортивных и учебных самолётах и на лёгких вертолётах. Основное отличие ВРД от силовых винтомоторных установок с поршневыми двигателями заключается в том, что у поршневого двигателя мощность на валу и, следовательно, тяга винта с увеличением скорости полёта уменьшается, тогда как мощность ВРД с увеличением скорости растёт. Применение ВРД позволило сначала освоить околозвуковые скорости полёта, а затем достичь скоростей, в 2–3 раза превышающих скорость звука. С 80—90-х гг. на пассажирских авиалайнерах и самолётах военной авиации устанавливаются преимущественно турбореактивные двигатели, а на самолётах местных воздушных линий и на вертолётах – турбовинтовые двигатели. Созданы турбореактивные двигатели с поворотными соплами, позволяющие самолётам осуществлять вертикальные взлёт и посадку (их называют подъёмно-маршевыми двигателями), двигатели специально для работы в вертикальном положении, действующие только во время взлёта и посадки.

Поршневой авиационный двигатель

АВИЦИЯ, широкое понятие, связанное с полётами в атмосфере на летательных аппаратах тяжелее воздуха. Охватывает летательные аппараты, наземные средства, обеспечивающие подготовку летательных аппаратов к полётам и выполнение полётного задания, аэропорты, аэродромы и пр. сооружения, предназначенные для обслуживания авиапассажиров, приёма и выдачи грузов, хранения и ремонта летательных аппаратов и т. д. В понятие «авиация» входит также личный состав, включая экипажи воздушных судов и специалистов по техническому обслуживанию авиационной техники и управлению воздушным движением, персонал аэропортов, ремонтные службы и пр. Основу аиационной техники составляют летательные аппараты – самолёты, вертолёты, планёры, винтокрылы. По назначению летательных аппаратов принято различать авиацию гражданскую (общего назначения и специальную) и военную.

Гражданская авиация общего назначения обеспечивает перевозки пассажиров и грузов (в т. ч. почты), медицинское обслуживание населения, а также различные виды авиационного спорта. Она имеет в своём распоряжении авиалайнеры (в т. ч. аэробусы), самолёты местных воздушных линий, административные, санитарные и личные самолёты, пассажирские вертолёты, спортивные самолёты. Авиация специального назначения выполняет различные сельскохозяйственные работы (борьба с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур и лесов, высев трав, риса и др., подкормка посевов и пр.), участвует в тушении лесных пожаров, проводит ледовую разведку, аэрофотосъёмку, охрану лесов и рек от браконьеров, выполняет разнообразные спасательные работы, разведку косяков рыб и скоплений морского зверя, обеспечивает связь, проводит научные исследования, в частности по метеорологии.

Военная авиация предназначена для поражения авиационных, сухопутных и морских военных группировок противника, нарушения работы тыла и транспорта, поддержки с воздуха своих сухопутных войск и флота, для воздушной разведки и пр. Военная авиация составляет основу военно-воздушных сил (ВВС) страны, входит в состав военно-морских сил (ВМС), войск противовоздушной обороны (ПВО), сухопутных войск (армейская авиация). ВВС включают бомбардировочную, истребительную, разведывательную и транспортную авиацию. Авиация ВМС включает истребительно-бомбардировочную, противолодочную, торпедоносную, штурмовую, разведывательную авиацию. Особенность армейской и морской авиации – широкое использование боевых вертолётов.

Обеспечение эксплуатации авиационной техники требует строительства аэропортов, соответствующего оборудования аэродромов и гидроаэродромов, создания центров и пунктов управления воздушным движением, оснащённых новейшими компьютерными системами, радиотехническими (в т. ч. радиолокационными) средствами, системами слепой посадки (в условиях плохой видимости), приводными радиомаяками и т. д. Создание авиационной техники – задача авиационной промышленности. Теоретические и конструкторско-технологические разработки по новой авиационной технике выполняют научно-исследовательские организации и специальные конструкторские бюро.

Развитие авиации тесно связано с развитием и совершенствованием летательных аппаратов, и прежде всего самолётов. Так, с увеличением скоростей полётов и грузоподъёмности летательных аппаратов потребовалось удлинить взлётно-посадочные полосы и сделать более прочным их покрытие. Увеличение числа авиапассажиров привело к расширению аэропортов и увеличению числа авиарейсов, что, в свою очередь, потребовало разработки новых радиотехнических и светотехнических средств, чтобы обеспечить возможность полётов в любое время суток практически в любых погодных условиях. Повышение скорости, высоты, дальности полётов и грузоподъёмности летательных аппаратов позволило существенно расширить область практического использования авиации.

В становлении и развитии авиации принято выделять три основных периода: зарождение и начальный период развития авиации; период винтомоторной авиации; период реактивной авиации. Эта периодизация в значительной мере условна, в основу её положены изменения лётно-технических характеристик самолётов. Мечта человека подняться в воздух существовала много веков. О многочисленных попытках летать с помощью искусственных крыльев существует немало документов (летописей). В 1783 г. состоялись полёты на воздушном шаре братьев Монгольфье. В 1885 г. российский морской офицер А. Ф. Можайский построил самолёт, названный им воздухоплавательным снарядом. При попытке взлёта самолёт Можайского потерпел аварию; восстанавливать его не стали. Значительный вклад в теорию и практику летания внёс немецкий учёный О. Лилиенталь. В 1891—96 гг. он построил и облетал несколько планёров. Значительным прогрессом в развитии авиации в нач. 20 в. стали успешные полёты братьев Орвилла и Уилбера Райт на самолёте собственной конструкции с поршневым двигателем внутреннего сгорания, работавшим на керосине. Вслед за ними создают самолёты А. Сантос-Дюмон (Бразилия), Г. Вуазен, Л. Бле-рио, А. Фарман, Э. Ньюпор, Л. Бреге (Франция), А. Ро, Дж. де Хэвилленд, Ф. Хендли Пейдж (Великобритания),

А. Фоккер, Г. Юнкерс (Германия), Дж. Капрони (Италия), И. И. Сикорский, Я. М. Гаккель, А. А. Пороховщиков, Л. П. Григорович и др. (Россия). В 1907 г. появились первые вертолёты (один из них построили братья Л. и Ж. Бреге совместно с Ш. Рише, другой – П. Корню), способные подниматься на небольшую высоту с людьми на борту. Наиболее распространёнными схемами самолётов были биплан и моноплан с хвостовым оперением, вынесенным на конец открытой фермы или закрытого корпуса фюзеляжа. Каркас самолётов был деревянным, обшивка фюзеляжа и крыльев – матерчатая. Монопланы имели тянущий, а бипланы – тянущий или толкающий воздушные винты с приводом от бензинового поршневого авиационного двигателя. Таких двигателей на самолётах было от одного до четырёх (напр., на самолётах «Русский витязь», «Илья Муромец» И. И. Сикорского). Самолёты Германии, Франции, Великобритании, России активно участвовали в боевых действиях во время 1-й мировой войны. Война стимулировала развитие авиационной техники, т. к. для победы в воздухе необходимо иметь самолёты лучше, чем у противника. В результате значительно возросли лётно-технические характеристики самолётов всех классов: скорость – от 100–120 до 200–220 км/ч; потолок – с 2000–3000 до 6000–7000 м; грузоподъёмность (бомбовая нагрузка) достигла 2–3.5 т; мощность двигателей возросла с 60–90 до 300 кВт. Но, пожалуй, важнейшим итогом этого периода стало появление во многих странах авиационной промышленности, ознаменовавшее переход от полукустарного изготовления аэропланов (как тогда называли самолёты) к серийному производству летательных аппаратов на основе научных расчётов и исследований с учётом новейших достижений науки и технологий.

Биплан «Флайер-1» братьев Райт

В период 1918—45 гг. авиация развивалась по двум основным направлениям: дальнейшее совершенствование авиационной техники и вооружения военной авиации; создание гражданской авиации, строительство аэропортов, разработка методов и средств организации воздушного движения и управления им. Первые пассажирские самолёты были переделаны из бомбардировщиков и транспортных самолётов. Но уже в 1930-х гг. появились самолёты, специально разработанные для перевозки пассажиров.

В России, напр., это были У-2, ПМ-1, АНТ-4 и др.; за рубежом – DC-1 и DC-2, «Вега», Боинг 247 (США), Юнкерс G38 (Германия), «Голиаф» (Франция), «Супермарин S.6В» (Великобритания) и др. Но основным, определяющим направлением в авиастроении в этот период была военная авиация. Совершенствование самолётов достигалось как за счёт улучшения их аэродинамических характеристик, так и путём повышения мощности двигателей. К сер. 1930-х гг. определился окончательный переход от бипланов к монопланам. Были достигнуты скорость полёта 700–750 км/ч, грузоподъёмность до 1500 кг, дальность 8500 км, мощность двигателей возросла с 500–600 до 1450 кВт. Вместе с тем стало очевидно, что винтомоторная авиация с поршневыми двигателями исчерпала свои возможности и аэродинамическое совершенство конструкции не может компенсировать недостатки, обусловленные использованием поршневых двигателей.

Применение на самолётах реактивных двигателей открыло новую эру – эру реактивной авиации. Уже в сер. 1940-х гг. были созданы первые опытные самолёты с ракетными двигателями: Хейнкель Не.178 (Германия), Би-1 (СССР), Глостер Е.28/39 (Великобритания), Бел Р-59А (США), а также серийные самолёты Мессершмитт Ме 163В, Ме 262 (Германия) и Глостер «Метеор» (Великобритания). Реактивные двигатели резко увеличили скорость полёта самолётов; уже в сер. 1950-х гг. была превышена скорость звука, а в 1976 г. американский лётчик А. Бледсо на самолёте Локхид SR-71 достиг скорости 3367.2 км/ч. Способность реактивных двигателей работать в разреженной атмосфере позволила поднять потолок полётов до 37 650 м (русский лётчик А. В. Федотов на самолёте Е-266М, 1977 г.). Многократно возросли дальность полёта без дозаправки в воздухе (до 20 000 км, Боинг В-52 Н) и грузоподъёмность (до 500 т, Ан-225 «Мрия», СССР). Созданы пассажирские авиалайнеры, способные за один раз перевозить от 300 (Ил-86, А 300–600) до 650 пассажиров (Боинг 747–300) либо до 70 т груза на расстояния до 9000—11 000 км. Кроме больших авиалайнеров, создавались самолёты для местных воздушных линий (30–60 пассажиров, дальность 500—1000 км, скорость 600–800 км/ч), а также т. н. административные самолёты и самолёты специального назначения.

Самолёт Ту-334

Наряду с самолётами большое внимание уделялось вертолётостроению. До сер. 1940-х гг. вертолёты выпускались малыми сериями, гл. обр. в Германии и США. С сер. 1960-х гг. вертолёты строились серийно в США, Франции, Велико-ритании, СССР, Германии, Италии. Уступая самолётам в скорости, высоте и грузоподъёмности, они имеют существенное преимущество перед самолётами – могут взлетать и садиться с места, без разбега, что обусловило их широчайшее использование, напр., для доставки пассажиров и грузов в труднодоступные районы, при санитарных и спасательных работах, при тушении лесных пожаров, для ледовой разведки, при геолого-разведочных работах, поиске косяков рыбы и т. д. Особое место занимают боевые вертолёты, принятые в вооружённых силах большинства стран мира. Одновременно с авиационной техникой совершенствуются и создаются новые системы управления летательными аппаратами, навигации, радиолокации, связи, управления воздушным движением и др. Строятся новые аэропорты, способные принимать и отправлять ежедневно десятки и сотни самолётов и вертолётов, обслуживать тысячи авиапассажиров. Во многих странах воздушный транспорт успешно конкурирует с железнодорожным транспортом.

АВТОБЕТОНОВЗ, автомобиль для перевозки бетонной смеси. Оборудован специальной ёмкостью (бункер, барабан и т. д.) и погрузочно-разгрузочным устройством, позволяющим порционно выдавать бетонную смесь на строительных объектах. Как правило, ёмкость для бетона имеет систему подогрева или надёжную термоизоляцию (по принципу термоса), чтобы бетонная смесь не затвердевала в пути. Автобетоновоз с вращающимся барабаном, в котором бетонная смесь при перевозке непрерывно перемешивается, называется автобетоносмесителем. Смесительный барабан имеет внутри винтовые лопасти, обеспечивающие перемешивание бетонной смеси при вращении барабана в одну сторону и разгрузку при вращении в обратном направлении.

Автобетоносмеситель

АВТОБЕТОНОСМЕСИТЕЛЬ, см. в ст. Автобетоновоз.

АВТОБЛОКИРВКА железнодорожная, система автоматического регулирования движения поездов на участках между станциями (перегонах) по сигналам светофоров. При автоблокировке межстанционный перегон делят на блок-участки длиной до 1–2 км (не менее расчётного тормозного пути поезда); при этом рельсовые нити соседних блок-участков электрически изолируются друг от друга. В результате в пределах каждого блок-участка образуется электрическая цепь, в которой проводниками тока служат рельсы и колёсные пары локомотива и вагонов. Как только поезд пересекает границу блок-участка, колёса локомотива замыкают электрическую рельсовую цепь и на светофор поступает сигнал – перегон закрыт. Поезд прошёл, цепь размыкается, и на светофоре загорается сигнал – путь свободен. Таким образом, поезд как бы сам закрывает и открывает за собой вход на блок-участок.

АВТБУС, многоместный автомобиль (9—170 пассажиров) общественного пользования с кузовом преимущественно вагонного типа. Длина микроавтобусов менее 5 м, а сочленённых автобусов и автобусных поездов до 24 м. Первые автобусы появились в нач. 20 в. Они изготавливались на шасси грузовиков, на которые устанавливали деревянные кузова, монтировали остекление, деревянные скамейки, двери. Современные автобусы подразделяются на городские, пригородные, междугородные, туристические и местного сообщения. Городские автобусы имеют несколько дверей, широкий проход и ограниченное число мест для сидения. Их отличительная особенность – просторные накопительные площадки около дверей.

У пригородных автобусов проход более узкий и больше сидячих мест. Междугородные и туристические автобусы оборудованы мягкими сиденьями с подголовниками и откидными спинками, салоны снабжены системами кондиционирования и вентиляции. Кузова таких автобусов часто выполняют полутора – или двухэтажными. На первом этаже размещаются отсеки для багажа, гардероб, холодильник и туалет, а на втором – места для пассажиров. Автобусы местного сообщения перевозят пассажиров преимущественно в сельских местностях. У них повышенная прочность ходовой части, увеличенный дорожный просвет, иногда полный привод.

Автобус

АВТОГРЙДЕР, самоходная землеройно-транспортная машина, название которой происходит от английского grade – нивелировать, выравнивать. Автогрейдер с помощью рабочего органа – отвала срезает, ровняет, перемещает грунт, выравнивая (профилируя) дорожное полотно. Отвал грейдера, в отличие от отвала бульдозера, можно вынести в сторону, развернуть под любым углом к направлению движения, наклонить. Такая конструкция отвала позволяет использовать автогрейдер для планировки откосов, выемок, насыпей и т. д. Часто автогрейдер можно видеть не на строительстве, а на городской магистрали, где он очищает дорогу от снега и грязи. Кроме того, автогрейдер может вскрывать поверхность дороги при её ремонте. Для этого у него имеется специальный орган – кирковщик, состоящий из нескольких мощных зубьев, позволяющих взламывать твёрдое асфальтовое покрытие.

Автогрейдер

АВТОГУДРОНТОР, самоходная машина для транспортировки и равномерного распределения горячих жидких битумных материалов по дорожному полотну при строительстве или ремонте автомобильных дорог. Машина оборудована цистерной для перевозки битума с температурой до 200 °C, насосом с приводом от автомобильного двигателя и распределительной трубой с соплами разных размеров. Подогрев битумного материала в цистерне осуществляется стационарными горелками на дизельном топливе. Автогудронаторы используются также для поверхностной обработки, пропитки и гидроизоляции фундаментов.

АВТОДРМ, территория со специально оборудованной трассой и комплексом сооружений для проведения соревнований спортивных автомобилей. Наиболее известные автодромы в г. Индианаполисе (США) и в г. Монца (Италия) оборудованы несколькими трассами для гонок, включая замкнутый трек и дорожную трассу. В комплекс сооружений автодрома входят ремонтные боксы, места «пит-стопов» для смены колёс и дозаправки топливом во время гонки, зрительские трибуны, прочие объекты. Для изменения конфигурации трассы применительно к различным соревнованиям используются съёмные ограждения. Поскольку автомобильные соревнования – зрелищный вид спорта, автодром устраивается так, что с трибун просматривается бoльшая часть трассы, по крайней мере наиболее интересные её участки. В качестве автодрома могут использоваться и дороги общего пользования, временно закрытые на период соревнований. Пример тому – всемирно известная гоночная трасса в Монако, проложенная прямо по городским улицам. На ней проводятся соревнования «Формулы-1» и этапы «Ралли Монте-Карло». Есть и небольшие автодромы для проведения отдельных видов соревнований: картинга, автокросса и т. п.

Схема автодрома:

1 – трибуны; 2 – трасса; 3 – съёмное ограждение; 4 – закрытый парк; 5 – финиш; 6 – стартовая зона; 7 – спасательная бригада; 8 – техпомощь; 9 – медпункт; 10 – стоянка автотранспорта

АВТОЖИР, летательный аппарат, у которого подъёмная сила создаётся несущим винтом, как у вертолёта, а поступательное движение обеспечивается воздушным винтом, как у самолёта. Но, в отличие от вертолёта, несущий винт (ротор) автожира не имеет двигателя, в полёте его вращает набегающий поток воздуха. Взлетает и садится автожир «по-самолётному», но разбег и пробег у него значительно короче. Для взлёта ему необходимо набрать скорость, чтобы раскрутить несущий винт и таким образом создать необходимую подъёмную силу. Изобретён в 1922 г. испанским инженером Х. де ла Сиерва. В разных странах было создано несколько автожиров, однако с появлением вертолётов работы по автожирам ввиду очевидных преимуществ вертолётов в 40-х гг. практически везде были прекращены.

Автожир

АВТОМТ, индивидуальное автоматическое стрелковое оружие, созданное под патрон, занимающий по мощности промежуточное положение между винтовочным и пистолетным патронами. За рубежом подобное оружие может иметь иное название, напр. штурмовая винтовка (немецкое название Sturmgewehr). Сочетая положительные качества винтовки (приемлемая дальность и точность стрельбы) и пистолета-пулемёта (высокая скорострельность, небольшие габариты и масса), автоматы в сер. 20 в. стали единым оружием солдата. Заметное место в мире занимают автоматы отечественного конструктора М. Т. Калашникова, принимаемые на вооружение с 1949 г.: сначала 7.62-мм АК, АКМ, АКМС, а с 1974 г. – 5.45-мм АК74, АКС74, АКС74У, АК74М и др. Наиболее распространённый из малокалиберных – унифицированный АК74М (1991) с приспособлениями для крепления подствольного гранатомёта, дневного и ночного прицелов; имеет массу 3.4 кг, прицельную дальность стрельбы 1000 м, темп стрельбы 600 выстрелов в минуту (при одиночном огне – 40 выстрелов в минуту), ёмкость магазина 30 патронов, длину со сложенным прикладом 700 мм.

Автомат конструкции М. Т. Калашникова (образца 1949 г.)

АВТОМТ, устройство (совокупность устройств), выполняющее по заданной программе без непосредственного участия человека все операции в процессах получения, преобразования, передачи и распределения (использования) энергии, материалов или информации. Программа автомата задаётся в его конструкции (часы, торговый автомат) или извне – с помощью перфокарт, магнитных лент, магнитных и оптических дисков и т. п., копировальными или моделирующими устройствами. Слово «автомат» в переводе с греческого означает «самодействующий». В Древней Греции так называли механизмы, которые самостоятельно могли действовать без видимого участия человека. Одним из первых автоматов было устройство, автоматически открывавшее двери храма, как только в жертвеннике загорался огонь. В Средние века были созданы многочисленные игрушки-автоматы, напр. музыкальные шкатулки, часы-куранты с музыкальным механизмом, издающим бой в определённой мелодической последовательности тонов или исполняющим небольшие музыкальные пьески. В 18 в. были созданы поплавковый регулятор уровня воды в котле, центробежный регулятор Д. Уатта скорости вращения вала и парораспределительная коробка с золотником для переключения подачи пара в цилиндр паровой машины двухстороннего действия и другие автоматы. В 19 в. были изобретены автоматические устройства, действующие с помощью электрической энергии. В 20 в. появились многочисленные электронные автоматические устройства. Конструкция и принцип действия автоматов определяются их назначением, видом используемой энергии и способом задания программы. По назначению автоматы делятся на технологические, энергетические, транспортные, информационные и бытовые. По виду используемой энергии различают автоматы механические, гидравлические, пневматические, электрические и электронные.

АВТОМТ ДЛЯ ФОТОПЕЧТИ, устройство для автоматической печати чёрно-белых или цветных фотоснимков. По существу представляет собой фотоувеличитель с автоматическим регулированием времени экспонирования в зависимости от яркости изображения, проецируемого на фотобумагу. Яркость изображения измеряется фотоэлементами, подключёнными к устройству управления затвором. Чем ярче изображение, тем больше ЭДС, генерируемая фотоэлементом, и короче выдержка. Печатаются снимки на рулонной фотобумаге; после автоматического проявления и закрепления (фиксирования) фотоизображений бумажная лента автоматически же разрезается на отдельные фотоснимки. Благодаря светонепроницаемому корпусу такие автоматы при работе не требуют специального затемнения помещения, где они установлены.

Автоматы для печати чёрно-белых и цветных снимков отличаются оптическими схемами и конструкцией. Оптическая схема автомата для чёрно-белых снимков напоминает оптическую схему обычного фотоувеличителя: содержит источник света, конденсор, объектив, негативодержатель, один фотоэлемент и автоматический затвор. Соответственно и конструкция его достаточно проста.

Существенно сложнее оптическая схема и конструкция автомата для цветных снимков. Это связано с принципом получения цветного изображения. Помимо источника света, конденсора, объектива и затвора, автомат содержит светоизмерительную систему, состоящую из трёх светофильтров (зелёного, синего, красного) и трёх фотоэлементов, а также устройство управления корректирующими светофильтрами и затвором. При печатании световое изображение негатива делится в светоизмерительной системе на три одноцветных изображения (зелёное, красное и синее). Три фотоэлемента измеряют яркость «своих» изображений и подают сигналы в устройство управления корректирующими светофильтрами и затвором. Если в негативе преобладает какой-либо один цвет, искажающий общую цветовую картину (напр., красный), то по сигналу светоизмерительной системы в световой поток от источника света автоматически вводится нужный корректирующий светофильтр (в данном примере – голубой). Время экспонирования цветного изображения регулируется автоматически по сигналам светоизмерительной системы.

а)

б)

Оптические схемы автоматов для печати чёрно-белых (а) и цветных (б) снимков:

1 – источник света (электрическая лампа); 2 – конденсор; 3 – фотоплёнка; 4 – объектив; 5 – фотозатвор; 6 – полупрозрачное зеркало; 7 – фотоэлемент; 8 – устройство управления фотозатвором и для цветной печати корректирующими светофильтрами; 9 – рулонная бумага; 10 – корректирующие светофильтры; 11 – цветоделительные светофильтры

АВТОМАТИЗЦИЯ, применение технических средств и систем управления, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования нергии, материалов или информации. При этом автоматизируются: технологические, энергетические, транспортные и другие производственные процессы; проектирование сложных агрегатов, судов, промышленных сооружений, производственных комплексов; организация, планирование и управление в рамках цеха, предприятия, строительства, отрасли, войсковой части, соединения и др.; научные исследования, медицинское и техническое диагностирование, учёт и обработка статистических данных, программирование, инженерные расчёты и пр. При автоматизации функции управления и контроля над процессом производства, ранее выполнявшиеся рабочим-оператором, передаются (частично или полностью) приборам и автоматическим устройствам. Труд людей используется при этом только для наладки, наблюдения и контроля над ходом процесса производства. Цель автоматизации – повышение производительности и эффективности труда, улучшение качества продукции, оптимизация управления, устранение человека от работы в условиях, опасных для здоровья. Основные направления автоматизации производства – использование промышленных роботов и манипуляторов, станков с числовым программным управлением, роторных и роторно-конвейерных машин, средств вычислительной техники и прежде всего микропроцессорных систем для управления производством и автоматизации проектирования.

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТМА УПРАВЛНИЯ (АСУ), совокупность информационных технологий, программных и технических средств (компьютеров, средств связи, устройств отображения информации и т. д.) и организационных комплексов, объединённых в единую систему «человек – машина» для обеспечения рационального управления сложным объектом (процессом) в соответствии с заданной целью. В отличие от систем автоматического управления, в АСУ человек не только контролирует работу автоматов, но и активно участвует в самом процессе управления, оценивает результаты обработки оперативной информации, принимает решения по координации работы отдельных звеньев АСУ, берёт на себя оперативное управление при отказах и сбоях в работе системы и т. д.

АВТОМТИКА, отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения систем управления, действующих без непосредственного участия человека; в узком смысле – совокупность методов и технических средств, исключающих участие человека при выполнении операций конкретного процесса. Автоматика как наука возникла на базе теории автоматического регулирования, основы которой были заложены в работах Дж. Максвелла (1868), И. А. Вышнеградского (1872—78), А. Стодолы (1899) и др.; в самостоятельную научно-техническую дисциплину окончательно оформилась к 1940 г. В стадии становления автоматика опиралась на теоретическую механику и теорию электрических цепей и систем, решала задачи, связанные с регулированием давления в паровых котлах, хода поршня паровых и частоты вращения электрических машин, управления работой станков-автоматов, АТС, устройствами релейной защиты. Соответственно и технические средства автоматики в этот период разрабатывались и использовались применительно к системам автоматического регулирования. Интенсивное развитие всех отраслей науки и техники в кон. 1-й пол. 20 в. вызвало также быстрый рост техники автоматического управления, применение которой становится всеобщим. 2-я пол. 20 в. ознаменовалась дальнейшим совершенствованием технических средств автоматики и широким, хотя и неравномерным для разных отраслей промышленности, распространением автоматических управляющих устройств с переходом к более сложным автоматическим системам, в частности в промышленности – от автоматизации отдельных агрегатов к комплексной автоматизации цехов и целых производств. Большое значение при этом приобретают технические средства сбора и автоматической обработки информации, т. к. многие задачи в сложных системах управления могут быть решены только с помощью средств и информационных технологий вычислительной техники.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ, комплекс рабочих машин, основного и вспомогательного оборудования, автоматически выполняющих весь процесс изготовления или переработки продукта производства. Автоматические линии делятся на специальные, специализированные и универсальные. Специальные линии используются для обработки строго определённых по форме и размерам изделий. На специализированных линиях обрабатываются однотипные детали с более широким диапазоном размеров. Универсальные автоматические линии дают возможность быстро переналаживать оборудование для изготовления различной однотипной продукции.

Управление автоматическими линиями осуществляется с помощью автоматизированной системы управления, обслуживающий персонал ведёт наблюдение (контроль) за работой агрегатов, обеспечивает их ремонт и наладку. Наиболее распространены роторные и роторно-конвейерные линии. Роторные автоматические линии состоят из рабочих и транспортных роторов, соединённых общим приводом. Рабочий ротор представляет собой жёсткую систему, на которой монтируется группа орудий обработки заготовки. Транспортные роторы (барабаны или диски) передают заготовки с одного рабочего ротора на другой и транспортируют готовые изделия. Рабочие и транспортные роторы работают синхронно, передавая заготовки с одной технологической операции на другую. На автоматических роторных линиях выполняются операции штамповки, прессования, сборки и т. д. Они часто применяются для штамповки деталей (напр., радиодеталей), в производстве изделий из пластмасс, в пищевой промышленности для расфасовки и упаковки продуктов и т. д. Роторные линии имеют высокую производительность, однако число выполняемых на них операций, их последовательность и время выполнения жёстко ограничены. Гораздо более гибкими являются роторно-конвейерные линии, на которых детали передвигаются конвейером, огибающим рабочие роторы.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ МЕЖПЛАНТНАЯ СТНЦИЯ, космический аппарат, совершающий полёт в межпланетное пространство в автоматическом режиме. Используется для изучения небесных тел и межпланетного пространства. Для выполнения этих задач на автоматической межпланетной станции устанавливается научная аппаратура, измеряющая параметры небесных тел, их физический и химический состав, магнитные и другие излучения. Телевизионная аппаратура позволяет получить изображения небесных тел, их строение и рельеф. Управление автоматической межпланетной станцией осуществляется обычно с помощью бортовых компьютеров в соответствии с заданной программой. В случае необходимости программа может корректироваться посредством радиосигналов с Земли. Для обеспечения станции энергопитанием, как правило, используются солнечные батареи, но могут применяться и аккумуляторы, ядерные источники тока и др. Для вывода автоматической межпланетной станции на заданную траекторию необходимо преодолеть вторую космическую скорость. Первой в мире автоматической межпланетной станцией стала «Луна-1» («Мечта», 2 января 1959 г.), пролетевшая вблизи Луны и ставшая искусственным спутником Солнца. С помощью автоматических межпланетных станций, достигших Луны, Марса, Венеры, Юпитера, Сатурна и их спутников, получены ценные сведения о строении Солнечной системы и комет.

Автоматическая межпланетная станция «Венера-13»

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТЕЛЕФННАЯ СТНЦИЯ (АТС), комплекс технических средств, предназначенных для временного автоматического соединения (коммутации) телефонных аппаратов (абонентов) телефонной сети и их разъединения по окончании переговоров. Соединение абонентных линий на АТС осуществляется на основании адресной информации (код номера вызываемого абонента), поступающей от телефонного аппарата вызывающего абонента. В первых телефонных сетях 19 в. для обеспечения разговоров абонентов «каждого с каждым» строили ручные телефонные станции (необходимая коммутация линий производилась вручную «телефонными барышнями»). В 1920—30-х гг. появились первые АТС, управляемые самими абонентами, набирающими нужный номер на своём телефонном аппарате. Одним из назначений АТС стала защита разговоров от подслушиваний телефонистками, поэтому первые АТС устанавливались в правительственных учреждениях, даже появилось название такой связи – «вертушка» по применяемым для набора номера вращающимся дисковым номераторам. До 1960-х гг. повсеместно применялись электромеханические АТС сначала с электродвигателями, затем – с шаговыми искателями и реле. В кон. 1960-х гг. на смену электромеханическим пришли электронные АТС. Они обеспечивают высокое качество связи, надёжность и существенно меньше потребляют электроэнергии, менее металлоёмки.

Одна АТС может обслуживать от 10—100 (небольшие учрежденческие станции) до 10 000 абонентов (АТС в густонаселённых районах города). Управление АТС осуществляется с помощью ЭВМ, причём сложность современных программ управления АТС такова, что их стоимость обычно равняется стоимости всего оборудования станции. Применение ЭВМ позволило перейти к созданию т. н. интеллектуальных сетей связи, оказывающих различные «интеллектуальные» услуги абонентам, напр. переадресация вызова по любым заранее указанным номерам, разговор, оплачиваемый вызываемым абонентом, предоплата по сервисным телефонным картам, телеголосование и т. д. Современные электронные АТС позволяют начать организацию глобальной персональной связи: каждый житель Земли при рождении сможет получить свой телефонный номер, по которому с ним можно будет связаться независимо от его местоположения, глобальная система связи найдёт его в любом месте.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ НМЕРА (АОН), устройство, позволяющее автоматически определять номера телефона вызывающего абонента. Для осуществления этой функции номер вызывающего абонента запоминается на время разговора и по запросу сообщается по служебному каналу связи на АТС, с которой связан вызываемый абонент. Первоначально это устройство использовалось для начисления оплаты за междугородные переговоры, для взаиморасчётов с операторами междугородной связи. Учитывая заинтересованность многих потребителей в информации о вызывающем абоненте, некоторые телефонные аппараты начали комплектовать блоками, формирующими сигналы запроса на АТС и асшифровывающими на своём дисплее ответные сигналы, содержащие номер телефона, с которого поступил вызов.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ТЕЛЕФННЫЙ ОТВТЧИК, устройство, встроенное в телефонный аппарат или подключаемое к нему, которое по желанию абонента может ответить на вызов и записать передаваемое сообщение. Если в момент поступления вызова трубку телефонного аппарата не снимают, автоответчик включается и воспроизводит заранее наговоренный (обычно самим абонентом) текст с предложением записать передаваемое сообщение. По окончании записи телефонный ответчик выключается. Абонент может в любое время включить автоответчик на воспроизведение и прослушать все поступившие ему сообщения. Первые автоответчики создавались на основе диктофонов-магнитофонов; в современных автоответчиках применяются полупроводниковые запоминающие устройства. Аналогичный, но более широкий набор услуг представляют современные системы «голосовой почты», устанавливаемые на АТС. Сообщения абоненты могут прослушать, набрав известные им номера с любого телефона; «голосовая почта» может выполнять роль секретаря, напоминая о событиях, необходимых действиях, отправлять необходимые сообщения в заранее назначенные сроки по нужным адресам.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ФОТОАППАРТ, см. в ст. Фотографический аппарат.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ, автоматическое поддержание постоянства какой-либо физической величины – температуры, давления, уровня жидкости и т. д., – характеризующей технологический процесс, или её изменение по заданному закону (программное регулирование), или в соответствии с измеряемым внешним процессом (следящее регулирование). Осуществляется приложением управляющего воздействия к регулирующему органу объекта регулирования (напр., на задвижку, клапан). Для осуществления автоматического регулирования к регулируемому объекту подключается автоматический регулятор, вырабатывающий управляющее воздействие на регулирующий орган. Это управляющее воздействие вырабатывается регулятором в зависимости от разности между текущим значением регулируемой величины (температуры, давления, уровня жидкости и т. д.), измеряемой датчиком, и желаемым её значением, устанавливаемым задатчиком. Регулируемый объект и автоматический регулятор вместе образуют систему автоматического регулирования.

Первые регуляторы осуществляли прямое регулирование, при котором датчик (измерительный орган) непосредственно воздействовал на регулирующий орган. Такое автоматическое регулирование было возможно только на машинах малой мощности, где для перемещения регулирующих органов (рычага, колеса) не требовалось больших затрат энергии. Позднее в цепь регулирования был введён усилитель (гидравлический, пневматический, электрический), что дало возможность реализовать непрямое регулирование с помощью исполнительного механизма. Оно повысило мощность воздействия регулятора на регулирующий орган.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛНИЕ, управление объектом (машиной, прибором, системой, процессом) в соответствии с заданным алгоритмом без непосредственного участия человека. Осуществляется с помощью технических средств, обеспечивающих автоматический сбор, хранение, передачу и переработку информации, а также формирование управляющих воздействий (сигналов) на объект управления.

Автоматическое управление широко применяется для освобождения человека от непосредственного участия в управлении объектом, в т. ч. от работы в труднодоступных или опасных для здоровья условиях, для выполнения операций, требующих невозможных для человека скоростей обработки информации, для повышения производительности труда, качества и точности управления. Примерами автоматического управления могут служить автоматическое управление уровнем воды в барабане парового котла с помощью поплавкового регулятора, скорости вращения турбины с помощью центробежного регулятора, полётом самолёта с помощью автопилота.

«АВТОМАШИНИСТ», автономная система автоматического управления движением поездов. Впервые создана в России в 1957 г. для пригородных электропоездов и поездов метрополитена. Предназначена для выполнения функций, которые обычно возлагаются на локомотивную бригаду: включение и выключение тяговых двигателей при регулировании времени хода по перегону, управление прицельным торможением на станциях, регулирование скорости движения и силы тяги локомотива, открывание и закрывание вагонных дверей, включение радиоинформатора и т. д.

АВТОМОБИЛЬ, самоходная транспортная машина, обычно на колёсном (реже полугусеничном) ходу, приводимая в движение собственным двигателем. Различают автомобили пассажирские (легковые, автобусы), грузовые, специальные (пожарные, санитарные, автокран, автолавка, рефрижератор, боевые машины пехоты и т. д.) и спортивные (багги, гоночные, напр. болиды «Формулы-1», раллийные). По проходимости автомобили подразделяют на дорожные, внедорожные (в т. ч. карьерные), повышенной проходимости и высокой проходимости. Автомобили с кузовами особой конструкции, предназначенные для перевозки определённых грузов, называются специализированными – лесовоз, фермовоз, цементовоз, бензовоз и др.

Трёхколёсный автомобиль К. Бенца

Автомобиль содержит двигатель, трансмиссию, ходовую часть, кузов, систему управления, электрооборудование, сервисные устройства. Двигатель может быть бензиновым (карбюраторный внутреннего сгорания), дизельным, газовым (на баллонном газе), электрическим, газотурбинным. Трансмиссия представляет собой совокупность устройств, передающих вращающий момент от двигателя к ведущим колёсам (гусеницам). В состав трансмиссии входят собственно двигатель, механизм сцепления, коробка передач (скоростей), карданная передача, главная передача (дифференциальный механизм, дифференциал). По компоновке основных агрегатов различают автомобили с передним или задним расположением двигателя, с приводом на задние или(и) передние колёса. Ходовая часть состоит из рамы, на которой устанавливают остальные части и узлы автомобиля (у многих легковых автомобилей нет рамы, её функции выполняет кузов), подвесок, осей (мостов переднего и заднего) и движителей. Система управления служит для изменения направления и скорости движения автомобиля, в неё входят рулевой механизм с рулевой колонкой, тормозной механизм, регулятор подачи топлива в двигатель, переключатель скоростей. Электрооборудование состоит из источников тока (аккумуляторной батареи и электрогенератора, приводимого в действие от главного двигателя), осветительных приборов внутреннего и наружного освещения (фары, подфарники, стоп-сигналы, сигналы поворота, габаритные огни), звуковой сигнализации, системы зажигания. К сервисным устройствам относятся приборы вентиляции и отопления, кондиционер, радиоприёмник, магнитофон (плеер), стеклоочистители, видеомагнитофон и телевизионные мониторы (в туристических и междугородных автобусах) и др.

Автомобили выпускают во многих странах. Больше всего в Японии, США, Франции, Республике Корея, Испании, Великобритании, Бразилии, Италии. Крупнейшие автомобильные компании (фирмы, концерны) представляют собой транснациональные корпорации: «Дженерал моторс», «Форд мотор», «Тойота мотор», «Фольксваген», «Рено/Ниссан», «Даймлер/Крайслер», «Пежо/Ситроен», «Хонда», «Хёндэ/Киа», «Фиат», «Мицубиси хэви индастрис», «Бритиш мотор холдингс», «Воксхолл моторс». В России автомобили выпускают автозаводы в Тольятти («Ваз», «Лада», «Нива»), Нижнем Новгороде («Волга», ГАЗ, «Газель»), Москве (ЗИЛ), Ижевске («Иж москвич») и др.

Схема расположения основных узлов автомобиля «Фольксваген-Гольф»:

1 – двигатель; 2 – воздушный фильтр; 3 – радиатор; 4 – полуось; 5 – аккумуляторная батарея; 6 – передний рабочий тормоз; 7 – рулевое управление; 8 – передняя амортизационная стойка; 9 – задняя подвеска; 10 – глушитель; 11 – амортизатор; 12 – задний рабочий тормоз

Попытки создания самодвижущихся повозок относятся к 16–17 вв. Но лишь в 1769—70 гг. Ж. Кюньо во Франции, а спустя несколько лет У. Мёрдок и Р. Тревитик в Англии построили первые автомобили, на которых были установлены паровые машины. Широкое распространение автомобиль получил после изобретения в 1860 г. французским механиком Э. Ленуаром двигателя внутреннего сгорания. В 1885 г. немецкий инженер Г. Даймлер построил мотоцикл с бензиновым двигателем, а его соотечественник К. Бенц в 1886 г. создал трёхколёсный автомобиль с таким же двигателем. В 1890-е гг. во Франции появились первые автомобили – «Панар-Левассор» и «Де Дион-Бутон», в США построил свой первый автомобиль Г. Форд. Первым легковым автомобилем, выпущенным в России, был «Руссо-Балт» (Рига, Латвия, 1908 г.), грузовым – АМО-Ф-15 (Москва, 1924 г.).

Автомобильный двигатель

За 100 лет существования автомобиль стал самым распространённым транспортным средством. Ежегодно в мире выпускается 54–59 млн. разнообразных автомобилей; в т. ч. св. 25 % грузовых автомобилей и автобусов. Бoльшая часть добываемой в разных странах нефти перерабатывается на бензин и дизельное топливо для удовлетворения нужд автомобильного транспорта.

АВТОМОБИЛЬНАЯ ДОРГА, специально обустроенная или приспособленная для движения автомобильного транспорта полоса земли. Представляет собой сложное инженерное сооружение. Состоит из нескольких основных элементов: земляного полотна проезжей части, обочины или тротуара, разделительной полосы. Строительство дороги начинается с подготовительных работ: очистки местности от леса, камней, кустарников и т. д. Затем автогрейдеры, скреперы или бульдозеры приступают к созданию земляного полотна: формируют профиль дороги, устраивают насыпи и выемки, уплотняют, перемешивают и разравнивают грунт. На подготовленное полотно укладывают и уплотняют слои основания дорожной одежды. Это может быть песок, щебень или гравий, а может быть и цементно-бетонное основание. Последнее наиболее прочно и долговечно. Дороги с таким основанием выдерживают движение автомобилей практически любой грузоподъёмности. После этого приступают к устройству покрытия. Прежде асфальтобетонную смесь укладывали вручную лопатами, теперь это делает асфальтобетоноукладчик. Вслед за ним идут катки дорожные, которые 25–30 раз проходят взад и вперёд по одному и тому же месту и делают покрытие дороги твёрдым и совершенно ровным. Если покрытие дороги имеет большую ширину, асфальтоукладчик выкладывает асфальтобетонную массу несколькими параллельными полосами. На поверхности проезжей части наносят линии разметки, служащие для организации движения. Разделительная полоса часто выполняется в виде газона, барьера и т. п. Боковые кюветы используются для отвода воды. Для безопасной езды автомобильную дорогу оборудуют дорожными знаками, указателями, осветительными приборами. Пересечение нескольких автомобильных дорог на одном уровне называется перекрёстком.

Автомобильная дорога

В ряде случаев на пересечении дорог сооружают многоуровневые развязки с подъездными путями. Продольные уклоны (спуски и подъёмы), а также закругления на поворотах устраивают с учётом безопасного движения транспортных средств в реальном диапазоне скоростей. Автомобильная дорога, предназначенная для массового скоростного движения, называется автомагистралью или автострадой. Такая дорога отличается большой протяжённостью и высокой пропускной способностью. Она имеет не менее четырёх полос движения (по две в каждую сторону), многоуровневые развязки, асфальтобетонное покрытие.

АВТОМОБИЛЬНЫЙ ПОЛИГН, участок местности, оборудованный для испытаний автомобилей.

В 1924 г. в США фирмой «Дженерал моторс» был построен первый в мире автополигон. В том же году появился полигон и во Франции. Отечественный Центральный научно-исследовательский полигон существует с 1964 г. Оборудование его даёт возможность проводить испытания автомобилей различных типов в условиях, гарантирующих сопоставимость результатов, полученных в разное время и обеспечивающих безопасность работы. Длительные скоростные испытания проводятся на кольцевых скоростных дорогах, имеющих подъёмы и спуски, типичные для автомагистралей. Топливная экономичность, тягово-скоростные и тормозные качества автомобилей проверяют на т. н. динамометрической дороге, имеющей прямолинейную, абсолютно горизонтальную поверхность. Для испытаний на долговечность оборудуются маршруты дорог с различными неровными твёрдыми покрытиями, в частности «бельгийская мостовая» – брусчатка, воспроизводящая старые мощёные дороги Европы. Пробег автомобиля ок. 1600 км по такой дороге достаточен для выявления всех возможных дефектов, которые могут встретиться при его эксплуатации в обычных дорожных условиях. Также имеется комплекс специальных дорог для испытаний на плавность хода, шумность, управляемость и устойчивость и т. п. Предусматриваются и специальные сооружения: водяные и грязевые бассейны, устройства для испытаний автомобилей на безопасность (столкновение с неподвижным препятствием, опрокидывание и т. д.), препятствия для оценки проходимости, пылевые и климатические камеры.