Інженерні та спеціалізовані машини

Гусеничний тягач Т-34т в Новосибірському залізничному музеї. Тягачі

Вже в 1940 році була почата розробка важкого транспортного трактора на шасі Т-34. Два дослідні зразки цієї машини, що отримала назву «Об'єкт 42», були побудовані у вересні - листопаді 1942 року, але в серійне виробництво він не пішов. Вже після війни були розроблені і прийняті на озброєння три види тягачів, а також самохідний кран СПК-5 на базі Т-34.

З осені 1941 року Т-34 почали складати для німецьких військ серйозну проблему, особливо показові в цьому відношенні дії 4-ї танкової бригади М.Є.

Катукова проти частин 4-ї танкової дивізії вермахту під Мценському в жовтні 1941 року. Якщо ще на початку жовтня 1941 року Г. Гудеріан у листі керівництву танкових військ стверджував: «... радянський танк Т-34 є типовим прикладом відсталою більшовицької технології. Цей танк не може зрівнятися з кращими зразками наших танків, виготовлених вірними синами рейху і неодноразово доводили свою перевагу ... », то до кінця того ж місяця під враженням дій бригади Катукова його думка про можливості Т-34 суттєво

Продовження дод. Г

змінилося:« Я склав доповідь про дану ситуації, яка є для нас новою, і направив його в групу армій. Я в зрозумілих термінах охарактеризував явну перевагу Т-34 перед нашим Pz.IV і привів відповідні висновки, які повинні були вплинути на наше майбутнє танкобудування ... »

Після битви за Москву, Т-34 стає основним танком РСЧА, з 1942 року їх випускається більше, ніж всіх інших танків, разом узятих. У 1942 році Т-34 беруть найактивнішу участь у боях по всій лінії фронту, за винятком Ленінградського фронту і Кольського півострова. Особливо значною була роль цих танків у Сталінградській битві, що пов'язано з близькістю до району бойових дій Сталінградського тракторного заводу, з цехів якого танки виходили прямо на фронт.

1943 став роком найбільш масового виробництва і використання танків Т-34 з 76-мм гарматою. Найбільшим битвою цього періоду стала Курська битва, в ході якої радянським танковим частинам, основу яких складали Т-34, спільно з іншими родами військ вдалося зупинити німецький наступ. Модернізовані німецькі танки і штурмові знаряддя, що мали посилену до 70-80 мм лобову броню, стали малоуязвімі для гармати Т-34, при цьому їх артилерійське озброєння дозволяло впевнено вражати радянські танки. Поява потужно озброєних і добре броньованих важких танків «Тигр» і «Пантера» доповнювало цю досить безрадісну картину. Настійно постало питання про посилення озброєння та бронювання танка, що призвело до створення модифікації Т-34-85.

У 1944 році Т-34 з 76-мм гарматою продовжував залишатися основним радянським танком, але з середини року танк став поступово витіснятися Т-34-85. У складі радянських танкових частин Т-34 взяли участь у великих наступальних операціях, що закінчилися розгромом великої кількості німецьких частин і звільненням значних територій.

Продовження дод. Г

Оцінка машини

"Технологічний законодавець танкобудування Другої Світової Війни" - Стівен Залога, Андрій Аксьонов, Олександр Кощавцев, 1971.

"У нас не було нічого порівнянного рівня" - Генерал-майор Фрідріх фон Меллентін. "Кращий танк світу" - Фельдмаршал фон Кляйст.

"Ефект, який справив цей танк, зробив сильний вплив на подальший розвиток танкобудування по всьому світу" - Джон Мілс, 1971.

На думку німецького генерал-майора Б. Мюллер-Гіллебранда поява танка Т-34 ознаменувало зародження так званої танкобоязні у німецьких військ на Східному фронті. На озброєння Червоної армії до початку кампанії надійшов новий танк Т-34, якому німецькі сухопутні сили не змогли протиставити ні рівноцінного танка, ні відповідного оборонного засобу. Поява танка Т-34 була неприємною несподіванкою, оскільки він завдяки своїй швидкості, високої прохідності, посиленому бронєзахисту, озброєнню і головним чином наявності подовженої 76-мм гармати, що володіє підвищеною влучністю стрільби й пробивної здатністю снарядів на великій, до тих пір не досяжній відстані, представляв собою зовсім новий тип танкового зброї. Поява танків Т-34 в корені змінило тактику дій танкових військ - Б. Мюллер-Гіллебранд, німецький військовий історик, генерал-майор.

За рейтингом «Top Ten Tanks», складеним телеканалом Military Channel у 2007 році на основі результатів опитувань британських і американських військовослужбовців і експертів, кращим танком XX століття став радянський Т-34. Він отримав близькі до граничних оцінки за вогневу міць, захищеність, рухливість, вищу оцінку за освоєння промисловістю. Завойована танком Т-34 репутація забезпечила йому високий бал за останнім критерієм.

Надійність і технологічність

За спогадами одного з творців танка - А.А. Морозова: «Танк Т-34 гарний не стільки своїми бойовими якостями, скільки граничною простотою у виробництві,експлуатації та ремонті, надійністю, низькою вартістю і

Продовження дод. Г

можливістю масового виробництва на будь-якому машинобудівному заводі.

Ці цінні якості були досягнуті в результаті наполегливої боротьби конструкторів і технологів за мінімальну масу і трудомісткість кожної деталі танка, в прагненні скрізь і у всьому розумно економити, домагаючись граничної простоти, дешевизни і надійності ».

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2-34#.D0.98.D1.81.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.B8.D1.8F_.D1.81.D0.BE.D0.B7.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D1.8F

Радикальні інновації

Білкова інженерія

Технологія білкової інженерії використовується (часто - в поєднанні з методом рекомбінантних ДНК) для поліпшення властивостей існуючих білків (ферментів, антитіл, клітинних рецепторів) і створення нових, не існуючих в природі протеїнів. Такі білки застосовуються для створення лікарських препаратів, при обробці харчових продуктів і в промисловому виробництві.

В даний час найбільш популярною областю застосування білкової інженерії є зміна каталітичних властивостей ферментів для розробки «екологічно дружніх» промислових процесів. З точки зору охорони навколишнього середовища ферменти є найбільш прийнятними з усіх каталізаторів, що використовуються в промисловості. Це забезпечується здатністю біокаталізаторів розчинятися у воді і повноцінно функціонувати в

середовищі з нейтральним рН і при порівняно низьких температурах. Крім того, завдяки їх високій специфічності, в результаті застосування біокаталізаторів утворюється зовсім небагато небажаних побічних продуктів виробництва. Екологічно чисті та енергозберігаючі промислові процеси, що використовують біокаталізатори, вже давно активно впроваджуються хімічної, текстильної,

Продовження дод. Г

фармацевтичної, целюлозно-паперової, харчової, енергетичної та інших галузях сучасної промисловості. Проте деякі характеристики біокаталізаторів роблять їх використання в ряді випадків неприйнятним. Наприклад, більшість ферментів розпадається при підвищенні температури. Вчені намагаються подолати подібні перешкоди і збільшити стабільність ферментів у суворих умовах виробництва за допомогою методів білкової інженерії. Крім промислового застосування, білкова інженерія знайшла собі гідне місце і в медичних розробках. Дослідники синтезують білки, здатні зв'язуватися з вірусами і мутантними генами, що викликають пухлини, і знешкоджувати їх; створюють високоефективні вакцини і вивчають білки-рецептори клітинної поверхні, які часто є мішенями для фармацевтичних препаратів. Учені, що займаються удосконаленням продуктів харчування, використовують білкову інженерію для поліпшення якостей білків, які забезпечують збереження продуктів рослинного походження, а також желирующих речовин або загусників.

Ще однією сферою застосування білкової інженерії є створення білків, здатних нейтралізувати речовини і мікроорганізми, які можуть бути використані для хімічних і біологічних атак. Наприклад, ферменти гідролази здатні знешкоджувати як нервово-паралітичні гази, так і використовувані в сільському господарстві пестициди. При цьому виробництво, зберігання і використання ферментів не небезпечно для навколишнього середовища і здоров'я людей.

Біосенсори

Біосенсорні технології поєднують в собі досягнення біології та сучасної мікроелектроніки. Біосенсор зазвичай складається з біологічного компонента (клітини, ферменту або антитіла), сполученого з крихітним перетворювачем -

приладом, що приводиться в дію однією системою і передавальним енергію (зазвичай в іншій формі) іншій системі. Біосенсорів на сьогодні є детекторами, дія яких заснована на специфічності клітин і молекул і використовується для

Продовження дод. Г

ідентифікації та вимірювання кількості найменших концентрацій різних речовин.

При зв'язуванні шуканого речовини з біологічним компонентом біосенсора перетворювач генерує електричний або оптичний сигнал, потужність якого пропорційна концентрації речовини. Біосенсори можуть бути використані для:

- Вимірювання харчової цінності, свіжості та безпеки продуктів харчування;

- Експрес-аналізу крові безпосередньо біля ліжка хворого;

- Виявлення і вимірювання ступеня забруднення навколишнього середовища;

- Детекції та визначення кількості вибухових речовин, токсинів і можливого біологічної зброї.

Нанобіотехнологія

Нанотехнологія, що з'явилася в 2000 році одночасно з виникненням Національної нанотехнологічної ініціативи, є наступним кроком на шляху людства до мінімізації, яка вже дала нам мікроелектроніку, мікрочіпи і мікросхеми. Слово нанотехнологія походить від одиниці вимірювання нанометр, що становить одну тисячну мікрометра (мікрона), що є приблизним розміром молекули. Нанотехнології - вивчення, виробництво та маніпуляції над сверхмалимі структурами і пристосуваннями, що складаються з однієї молекули, - виникла завдяки створенню мікроскопічних приладів, що

забезпечують можливість візуалізації окремих молекул, маніпулювання ними і вимірювання виникаючих між ними електромагнітних взаємодій.

Нанобіотехнологія об'єднує в собі досягнення нанотехнології та молекулярної біології. Молекулярні біологи допомагають нанотехнологам навчитися зрозуміти і використати наноструктури та наномеханізми, створені в результаті процесу еволюції, що тривав 4 мільярди років, - клітинні структури і біологічні молекули. Використання особливих властивостей біологічних

Продовження дод. Г

молекул і клітинних процесів допомагає біотехнологам в досягненні цілей, перед якими безсилі інші методи. Нанотехнологи також користуються здатністю біомолекул до самозбирання в наноструктури. Так, наприклад, ліпіди здатні спонтанно об'єднуватися і формувати рідкі кристали.

ДНК використовується не тільки для створення наноструктур, але і в якості важливого компонента наномеханізмів. Цілком ймовірно, що ДНК, яка представляє собою молекулу, що зберігає інформацію, може стати основним компонентів комп'ютерів наступного покоління. Замість того, щоб створювати кремнієву основу мікросхеми, нанотехнологи зможуть використовувати дволанцюжкову молекулу ДНК, яка представляє собою натуральний каркас для створення наноструктур, а її здатність до високоспецифічного зв'язування дозволяє об'єднувати атоми у передбачуваній послідовності, необхідній для створення наноструктури. До того часу, як мікропроцесори і мікросхеми перетворяться на нанопроцессори і наносхеми, молекули ДНК можуть замінити використовувані в даний час неорганічні напівпровідники. Такі біочіпи будуть представляти собою ДНК-процесори, що використовують виняткову здатність ДНК до зберігання інформації. Концептуально вони будуть дуже відрізнятися від біочіпів. За розрахунками, процесор, що містить 1000 молекул ДНК, протягом чотирьох місяців зможе впоратися із завданням, для вирішення якої сучасному комп'ютеру потрібно не менше ста років.

Інші біологічні молекули теж допомагають нам в постійній гонці за створенням способів передачі якомога більшої кількості інформації в якомога

менших обсягах. Наприклад, деякі дослідники використовують поглинаютчі світло молекули, такі ж, як містяться в сітківці, для тисячократного збільшення здатності компакт-дисків до зберігання інформації.

До практичних застосувань нанобіотехнології відносяться:

- збільшення швидкості і точності діагностики захворювань;

- створення наноструктур для доставки функціональних молекул в клітини-мішені;

Продовження дод. Г

- підвищення специфічності і швидкості доставки ліків;

- мініатюризація біосенсорів шляхом об'єднання біологічного та електронного компонентів в один дрібний прилад;

- сприяння розвитку екологічно чистих виробничих процесів.

Мікрочіпи

Технологія мікрочіпів - це принципово новий рівень лабораторних досліджень, так як вона дозволяє проводити одночасне тестування тисяч зразків. Тисячі молекул ДНК або білків поміщаються на скляні пластинки для створення ДНК-і білкових чіпів відповідно. В останніх розробках скляні пластинки замінюються особливим чином виготовленими скляними кульками.

ДНК-мікрочіпи

ДНК-мікрочіпи використовуються для:

- ідентифікації мутацій в генах, пов'язаних з різними захворюваннями;

- спостереження за активністю генів;

- діагностики інфекційних захворювань та визначення найбільш ефективного методу антибіотикотерапії;

- ідентифікації генів, важливих для продуктивності сільськогосподарських культур;

- скринінгу мікроорганізмів, як патогенних, так і корисних, наприклад, використовуваних для відновлення заражених органічними відходами грунтів.

ДНК-мікрочіпи необхідні для практичного використання інформації, отриманої в результаті секвенування геномів людини та інших живих

організмів. Відомі послідовності генів і геномні карти означають не так вже й багато до тих пір, поки не визначені функції входять до їх складу генів. Без білкових мікрочіпів ця робота є настільки ж трудомісткою, якою була розшифровка геномів до появи сучасних секвенаторів.

Білкові мікрочіпи

Перехід від ДНК-мікрочіпів до білкових мікрочіпів виглядає цілком логічним кроком, проте його здійснення досить проблематичне. Структура і

Продовження дод. Г

функції білкових молекул набагато складніші, ніж у молекул ДНК. До того ж білки набагато менш стабільні. Кожен тип клітин містить тисячі різних білків, деякі з яких мають унікальні, характерні тільки для певного типу клітин, функціями. Крім того, білковий склад клітини змінюється залежно від стану здоров'я, віку і впливу довкілля.

Білкові мікрочіпи використовуватимуться для:

- виявлення білкових біомаркерів, характерних для різних захворювань і навіть різних їх стадій;

- оцінки потенційної ефективності і токсичності препаратів в доклінічних випробуваннях;

- вимірів відмінностей в синтезі білків різними типами клітин, клітинами, що знаходяться на різних стадіях розвитку, а також здоровими і патологічно зміненими клітинами;

- вивчення взаємозв'язку між структурою і функціями білків;

- оцінки відмінностей в експресії білків з метою виявлення мішеней для нових лікарських препаратів;

- вивчення взаємодій між білками і іншими молекулами.

Фундаментальний принцип, що лежить в основі технології мікрочіпів, надихнув дослідників на створення великої кількості пристроїв для вирішення широкого спектру наукових завдань і створення нових продуктів.

Тканинні мікрочіпи, що дозволяють проводити аналіз тисяч зразків тканин на одному предметному склі, використовуються для визначення змісту

білків в здорових і патологічно змінених тканинах і оцінки потенційних мішеней для лікарських препаратів. Зразки тканини мозку, розміщені на предметних стеклах, дозволяють дослідникам вимірювати зміну електричної активності нервових клітин при різних діях.

Клітинні мікрочіпи

дозволяють уникнути проблеми нестабільності білків в білкових мікрочіпах і робити точніший аналіз взаємодій білків усередині клітини.

Продовження дод. Г

Мікрочіпи на основі малих молекул

дозволяють фармакологічним компаніям робити одночасний скринінг тисяч потенційних лікарських засобів.

http://www.cbio.ru/modules/news/article.php?storyid=1936