Вопрос № 73

А эта задача стоит и по сей день . Так что если наш читатель найдёт красивое решение, то может получить неплохую, даже по меркам Западной Европы, денежную премию. 10 лет назад мэр Лондона посулил выплатить сто тысяч фунтов стерлингов тому, кто решит нижеследующую проблему, то есть на момент этого издания премия никому не вручена:

«Сто лет назад лондонцы в жару нередко укрывались на станциях метро, где всегда держалась прохлада. Но эти времена давно прошли. Лондонский метрополитен был первым в мире, открылся он в 1863 году. Туннели проходят главным образом через слой слежавшейся глины, который долго оставался холодным и охлаждал воздух в туннелях. Но за полтора века глина прогрелась. За последние сто лет температура в туннелях удвоилась. Летом на некоторых станциях средняя температура доходит до 32 градусов Цельсия, а рекорд, достигнутый летом 2006 года, составил 47 градусов.

Повышение температуры связывают с учащением движения поездов – не несколько пар в час, как было раньше, а каждые несколько минут. Электродвигатели разогреваются при каждом наборе скорости, тормоза – при торможении. Кроме того, под вагонами имеются балластные сопротивления, поглощающие энергию в те моменты, когда она не нужна. Вместе эти устройства дают 80 % нежелательного тепла. Остальное добавляют пассажиры, особенно в часы пик, когда они спрессованы в вагоне плотнее килек в банке.

Что делать? Сокращать энергопотребление поездов. Только сейчас в лондонском метро вводят регенеративное торможение, превращающее кинетическую энергию не в тепло, а в электроэнергию, поступающую обратно в сеть (в московском метро такая система работает уже не первое десятилетие). В вентиляционных шахтах ставят новые огромные вентиляторы весом две тонны, отсасывающие в секунду 75 кубометров тёплого воздуха из‑под земли.

В метро Мадрида подают воздух с тонко распылённой водяной взвесью, которая поглощает тепло. Но Мадрид лежит далеко от моря, там воздух сухой, а в Лондоне влажность и без того повышена.

Установка кондиционеров в вагонах, как это сделано в метро Нью‑Йорка (и начинают делать в Москве), не поможет – ведь кондиционеры только откачивают тепло из вагонов в туннели и на станции.

На одной из линий лондонского метро, которая частично проходит по поверхности, испытали новую систему – «холодильник на колёсах». Пока поезд идёт по открытой местности, в контейнерах под вагонами намораживается лёд. В туннеле холодильник отключается, лёд тает, охлаждая и вагон, и туннель, и станцию. Испытания прошли блестяще, но не все линии имеют открытые участки, и в любом случае снабдить такой системой все поезда метро удастся не раньше 2020 года…» (Наука и жизнь. – 2012. – № 7).

ВОПРОС № 74

Форма и габариты многих окружающих нас предметов – иногда лишь результат случайности. Так, на рубашке некоего голландского инженера был карман со сторонами чуть больше 12 см, и там лежала 10‑центовая монета. Если кто не знает, она в диаметре чуть меньше нынешней российской – десятикопеечной.

Какой же бытовой для нас ныне предмет обязан внешним видом такому стечению обстоятельств?

ВОПРОС № 75

В прежнее время нефтяные супертанкеры мыли из мощных брандспойтов. Но были вынуждены отказаться от этого из соображений производственной безопасности, поскольку такое «мытьё» неоднократно приводило к пожарам и взрывам. Почему они происходили?

ВОПРОС № 76

Из эволюции летательных средств. Преимущества, которые сулили дирижабли, перевешивали всевозможные трудности по их строительству и эксплуатации. При энергетическом дефиците к использованию дирижаблей тем более стоит вернуться.

Основные сложности заключаются в создании подъёмной силы – водород взрывоопасен, а гелий дорог. Как быть?

ВОПРОС № 77

Первым предложил использовать в летательных аппаратах герметичные кабины с запасом кислорода ещё Д.И. Менделеев. Эту идею реализовал швейцарец О. Пикар [60] . Стратостат Пикара имел ёмкость наполненную гелием, и герметичную кабину. Для управления аппаратом из кабины должен был проходить трос с длиной хода до 20 м. Если зазор между стенками кабины и тросом большой, хорошо ходит трос, но просачивается воздух. Если нет зазора, то герметизация обеспечена, но не ходит трос. Как могла быть решена задача в то время? Как бы вы решили её сейчас?