БСЭ. Большая Советская Энциклопедия (ПО)

локомотивы,моторные самодвижущиеся вагоны (см. Моторвагонный подвижной состав ) ,поезда метрополитенов, дизель-поезда, вагоны, трамваии др. К железнодорожному П. с. специального назначения относятся машины для ремонта и содержания ж.-д. пути - путеукладчики, снегоуборщики, путерихтовщики и т.п., подъёмные краны на ж.-д. ходу, дрезины и др. средства. П. с. железных дорог характеризуется грузоподъёмностью, назначением вагонов, числом осей, видом тяги (тепловозная или электрическая), мощностью локомотивов. К автомобильному П. с. относятся легковые автомобили и грузовые автомобили всех категорий, прицепы и полуприцепы, автобусы,и автомобили специального назначения (пожарные, санитарные, ремонтные и т.п.). Автомобильный П. с. характеризуется грузоподъёмностью (грузовой П. с.) или пассажировместимостью, количеством осей (в т. ч. ведущих), видом двигателя (дизельный или карбюраторный) и т.д.

  Понятие П. с. отражает качественную характеристику транспортных средств. Их количественная характеристика определяется понятиями автомобильный парк, вагонный парк, локомотивный парк.

  Лит.:Подвижной состав и тяговое хозяйство железных дорог, М., 1971; Кленников В. М., Ильин Н. М., Автомобиль, 4 изд., М., 1973.

  Н. И. Шинкарёв.

Подвижность ионов и электронов

Подви'жность ио'нов и электро'нов,

  1) в газе и низкотемпературной плазме-отношение средней скорости uнаправленного (в результате действия электрического поля) движения электронов или ионов к напряжённости электрического поляЕ:m = u/E.Зависимость uот Ев принципе даётся решением кинетического уравнения Больцмана . Однако не только решение, но даже точное написание этого уравнения связано со значительными трудностями, обусловленными разнообразием элементарных процессов, в которых участвуют ионы и электроны. Поэтому обычно П. и. и э. теоретически рассчитывают приближённо, вводя упрощающие допущения. Подвижность ионов (m _и) и электронов (m _эл) исследуют раздельно, т.к. элементарные процессы, определяющие движение тех и других, различны. Для электронов существенно, что вследствие малости их массы они при упругих столкновениях теряют лишь незначительную часть энергии. Поэтому даже в слабых полях появление у них направленного движения (накладывающегося на тепловое - хаотическое) приводит к тому, что их средняя энергия намного превышает энергию тяжёлых нейтральных атомов и молекул. Теоретически П. и. и э. впервые проанализировал в 1903 П. Ланжевен.Впоследствии были развиты более строгие и сложные теории, описывающие зависимость uот Е.Первым измерил m _эланглийский физик Дж. Таунсенд, изучая диффузию пучка электронов, движущихся в электрическом поле, и смещение этого пучка в магнитном поле. Наиболее точные данные о зависимости uот Еприведены на рис. 1 . Приближённые значения m _элполучают при измерении концентрации и подвижности электронов (а также Е) в положительном столбе электрического разряда в газе.

 Подвижность ионов, движущихся в постороннем газе, удовлетворительно описывается теорией Ланжевена, согласно которой в одном и том же газе она зависит только от массы иона ( рис. 2 ). Основной процесс, определяющий m ионов в их собственном газе, - перезарядка ионов.Пройдя длину свободного пробега перезарядки, ион обменивается зарядом с нейтральной частицей, а вновь возникший ион «стартует» с начальной скоростью, близкой к тепловой (т. н. «эстафетный» механизм движения ионов). В сильных полях при этом u» ( Е/р) ^1/2,где р -давление газа, приведённое к 0°C. Развитие этой теории позволило учесть и собственное тепловое движение нейтральных атомов (молекул). В предельно слабых полях теория предсказывает, а эксперимент подтверждает линейную зависимость uионов от Е.

 П. и. и э. связана с коэффициентом диффузииDформулой Эйнштейна: D/m = kT/e,где Т -абсолютная температура заряженных частиц в предположении, что они подчиняются Максвелла распределению (в смеси разных заряженных и нейтральных частиц их средние энергии и, следовательно, температуры могут быть различны - свойство «неизотермичности» такой смеси); k - Больцмана постоянная; е -заряд электрона.

  2) Подвижность ионов в растворахU= Fu,где F - Фарадея число, u -скорость иона в см/секпри напряжённости электрического поля в 1 в/см.Величина Uзависит от природы иона, а также от температуры, диэлектрической проницаемости, вязкостии концентрации раствора.

  Л. А. Сена.

Рис. 1. Зависимость скорости и направленного (по электрическому полю Е) движения электронов в различных газах от отношения E/p, где р - приведённое к 0 °С давление газа.

Рис. 2. Зависимость подвижности ионов m от их массы M _i.

Подвижность носителей тока

Подви'жность носи'телей то'кав твёрдом теле, отношение скорости направленного движения электронов проводимости и дырок (дрейфовой скорости u _др) ,вызванного электрическим полем, к напряжённости Еэтого поля:

m = u _др/ Е.

  У разных типов носителей в одном и том же веществе m различны, а в анизотропных кристаллах различны m каждого типа носителей для разных направлений поля Е.Величина m определяется процессами рассеяния электронов в кристалле. Рассеяние происходит на заряженных и нейтральных примесных частицах и дефектах кристаллической решётки, а также на тепловых колебаниях кристаллической решётки (фононах). Испуская или поглощая фонон, носитель изменяет свой квазиимпульс и, следовательно, скорость. Поэтому m сильно изменяется при изменении температуры. При T³ 300 К преобладает рассеяние на фононах, с понижением температуры вероятность этого процесса падает и доминирующим становится рассеяние на заряженных примесях или дефектах, вероятность которого растет с уменьшением энергии носителей.

  Средняя дрейфовая скорость  набирается за интервал времени t между двумя последовательными актами рассеяния (время свободного пробега) и равна:  ( е -заряд, m -эффективная масса носителя), откуда: m = еt/m. П. н. т. в разных веществах изменяется в широких пределах - от 10 ⁷ см ²/секдо 10 ^-3 см ²/сек(и меньше) при Т= 300 К. В переменном электрическом поле  может не совпадать по фазе с напряжённостью поля Еи П. н. т. зависит от частоты поля. См. также статьи Металлы, Полупроводники, Твёрдое тело.

  Лит.:Блатт Ф.-Д ж., Теория подвижности электронов в твёрдых телах, пер. с англ., М.- Л., 1963: Иоффе А. Ф., Физика полупроводников, [2 изд.], М. - Л., 1957.

  Э. М. Эпштейн.

Подвижность функциональная

Подви'жность функциона'льная(физиологическое) то же, что лабильность.

Подвижный заградительный огонь

Подви'жный загради'тельный ого'нь(ПЗО), один из видов огня наземной артиллерии, применяемый обычно в обороне с целью отражения наступления пехоты и танков противника. Заключается в создании огневой завесы большой плотности на нескольких, как правило, наблюдаемых рубежах, расположенных на важнейших направлениях движения противника. Расстояние между рубежами 400-600 ми более. Удаление ближайшего рубежа ПЗО от своих войск 200-400 м,а для реактивной артиллерии не менее 1000 м.Ширина участка ПЗО назначается из расчёта 50 мна орудие (миномёт). Огонь открывается в момент подхода головных танков противника к намеченному рубежу и ведётся до выхода основной массы танков из зоны разрывов снарядов, после чего переносится на следующий рубеж. ПЗО широко применялся в Великой Отечественной войне 1941-45.

Подвишень

По'двишень, ивишень (Clitopilus prunulus), шляпочный гриб из группы пластинчатых. Шляпка 3-10 см,у молодого гриба выпуклая, затем становится вдавленной или даже воронковидной, с широким бугорком посредине, с неровно волнистым краем, белая, беловатая или желтоватая. Пластинки переходят вниз на ножку, белые, позже становятся грязновато-розовыми. Ножка белая, короткая, книзу тоньше. Мякоть белая, с запахом свежей муки. Растет в лиственных и смешанных лесах, в парках, чаще в западных и южных областях Европейской части СССР. Съедобен.

Подводная археология

Подво'дная археоло'гия, археологическое исследование древних и средневековых памятников, находящихся под водой (в морях, реках, озёрах). К ним относятся затонувшие корабли, а также поселения или могильники, оказавшиеся под водой вследствие изменения береговой линии, землетрясения и т.д. П. а. возникла в начале 20 в. Подводные работы осуществлялись водолазами со специальных судов, с середины 20 в. всё большее значение приобретают подводные работы специалистов археологов в лёгком водолазном снаряжении.

  Лит.:Блаватский В. Д., Кошеленко Г. А., Открытие затонувшего мира, М., 1963; Underwater archaeology: a nascent discipline, P., 1972.

Подводная война

Подво'дная война', условный термин, под которым понимают боевые действия, ведущиеся подводными лодками.П. в. широко применялась в 1-ю мировую войну 1914-18 и во 2-ю мировую войну 1939-45. В 1-й мировой войне общие потери торгового флота воевавших государств от подводных лодок составили 14 млн. брутто-регистровых ти 192 боевых корабля. Германия использовала подводные лодки не только против боевых кораблей, но, вопреки нормам международного права, и против торговых судов противника и нейтральных государств. После войны вопрос о запрещении П. в. обсуждался на конференциях в Вашингтоне 1921-22 и Лондоне (1930 и 1936). На Вашингтонской конференции 1921-22 Великобритания выступила с предложением о запрещении применения подводных лодок. Оно не было принято, против него, в частности, возражали США. В 1936 США, Великобританией (с доминионами и Индией), Францией, Италией и Японией был подписан Лондонский протокол, содержащий правила о действиях подводных лодок по отношению к торговым судам в военное время. К протоколу присоединились СССР (1937), а также ряд др. государств: Бельгия, Нидерланды, скандинавские государства, Германия и др. Согласно протоколу, подводные лодки в своих действиях по отношению к торговым судам должны были руководствоваться, как и надводные военные корабли, нормами международного права. Только в случае упорного отказа торгового судна остановиться после надлежаще сделанного предложения, а также в случае сопротивления осмотру или обыску оно может быть потоплено или лишено возможности дальнейшего плавания при условии, что пассажиры, экипаж и судовые документы будут доставлены предварительно в безопасное место. Во 2-й мировой войне общие потери торгового флота от подводных лодок составили свыше 22 млн. брутто-регистровых ти около 400 боевых кораблей. Фашистская Германия и Япония неоднократно нарушали подписанные ими правила.

Подводная добыча

Подво'дная добы'чаполезных ископаемых, разработка месторождений полезных, ископаемых под водами Мирового океана.

  Разработка поверхностных месторождений шельфа и ложа океана производится открытым способом через водную толщу. На поверхности шельфа (19% площади суши) и ложа океана (50% площади Земли) сосредоточены огромные минеральные ресурсы. Только в железомарганцевых конкрециях донных отложений Тихого океана запасы марганца прогнозируются в 2,4Ч10 ¹¹ т,кобальта - 2,8Ч10 ⁹ т,никеля - 9,4Ч10 ⁹ т,меди - 5,3Ч10 ⁹ т.На шельфе располагаются россыпные месторождения тяжёлых минералов и металлов.

  Первые попытки освоения шельфа сделаны в 11 в. до н. э., когда финикийцы из отложений морских ракушек добывали сырьё для производства пурпурной краски. Позднее (6 в. до н. э.) на островах Полинезии велась разработка коралловых рифов для получения строительных материалов. В 3 в. до н. э. с глубины 4 му о. Халка, в пролив Босфор, ныряльщики добывали медную руду. В конце 19 в. началось освоение россыпей золота, затем ильменита, рутила, циркона, монацита на побережье Австралии (1870), Бразилии (1884), Индии (1909). В 20-х гг. 20 в. была начата добыча олова из морских россыпей Индонезии, в 1963 - алмазов на шельфе Юго-Западной Африки. В начале 60-х гг. добывалась железная руда из россыпей залива Ариаке (Япония). В СССР работы по освоению морских россыпей были начаты в 1966 на шельфе восточной части Балтики, где добывались титано-цирконовые концентраты.

  В 1973 свыше 70 дражных предприятий добывали из россыпей шельфа около 120-130 млн. м ³горной массы, при этом добыча оловянных концентратов из морских россыпей достигала 10% от мирового объёма добычи олова (без СССР), а стоимость добытых алмазов в отдельные годы составляла свыше 3% от общей стоимости добываемых алмазов.

  В зависимости от горно-геологических и гидрометеорологических условий, глубины разработки и вида полезного ископаемого применяются различные технические средства ( рис. 1 ), а также способы П. д. Разрабатываются россыпи преимущественно многочерпаковыми, гидравлическими и грейферными драгами.Для разработки железомарганцевых конкреций испытаны и строятся (1974) драги с гидравлическим подъёмом (эрлифт) и ковшами, закрепляемыми на бесконечном тросе.

  Перспективы открытой П. д. на шельфе определяются её преимуществами по сравнению с разработкой месторождений суши: строительство дражных и др. технических судов на крупных судостроительных заводах исключает период строительно-монтажных работ на месторождении; значительно уменьшаются объёмы по вскрытию месторождений полезных ископаемых; исключается строительство подъездных путей, линий электропередач и жилых посёлков, а также отпадает необходимость отчуждения с.-х. земель и последующей их рекультивации.

  Горные работы на шельфе затрудняются наличием волнений на водной поверхности, заносимостью выработок на дне моря, размывом отвалов, выемкой пород и их сбросом в среду жизнедеятельности морской фауны и флоры, а также необходимостью поддержания устойчивости береговых линий.

  Основные направления научно-исследовательских работ по освоению шельфа в СССР: разработка методов геологических поисков и опробования морских россыпей шельфа с установлением их геолого-экономической оценки; разработка научных основ технологии подводной добычи полезных ископаемых в районах континентального шельфа и океанического ложа без ущерба для водных организмов; создание машин, производящих добычу и обогащение полезных ископаемых на всех глубинах шельфа.

  Разработка месторождений недр Мирового океана осуществляется подземными горными выработками и буровыми скважинами.

  П. д. из коренных месторождений по методам выемки руд полезного ископаемого мало чем отличается от добычи на суше (см. Подземная разработка полезных ископаемых). На большинстве подводных шахт стволы закладываются на суше, вследствие этого откаточные выработки имеют протяжённость в несколько км.Применяют вскрытие шахтных полей стволами с искусственных островов (например, шахта «Майке», Япония). Глубина заложения горных выработок под дном, гарантирующая их от затопления, зависит от свойств вышележащих пород и обычно равна 65-80 м.Разработка месторождений ведётся с закладкой выработанного пространства; проветривание морских шахт осуществляется через один ствол по трубам.

  В 1974 эксплуатировалось 57 угольных шахт в Японии, Великобритании, Турции, на о. Тайвань, две железорудные шахты в Финляндии и Канаде, два оловянных рудника в Великобритании и СССР.

  Наибольший объём П. д. приходится на добычу нефти и газа из недр Мирового океана. Перспективной является также добыча твёрдых полезных ископаемых геотехнологическими методами (см. Подземное выщелачивание, Подземное растворение) .Например, годовая добыча серы с помощью расплавления на месторождениях Мексиканского залива превышает 600 тыс. т(1973).

  К П. д. относят также извлечение полезных ископаемых из морской воды, основанное на физико-химических процессах выделения растворённых в ней солей, различных химических элементов, общий объём которых достигает 48 млн. км ³(в т. ч. около 2Ч10 ¹⁶ тнатрия, около 2Ч10 ¹⁵ тмагния, около 1,3Ч10 ¹⁴ тброма).

  С середины 19 в. из маточных рассолов поваренной соли во Франции начали получать бром.С 30-х гг. 20 в. начато промышленное извлечение из морской воды магния. В 1970 в СССР, США, Великобритании и др. странах работало свыше 100 предприятий по добыче хлористого натрия из морской воды с объёмом производства свыше 10 млн. т,магния 300 тыс. ти брома 75 тыс. т.

 Технология извлечения химических элементов из морской воды предусматривает, как правило, их концентрацию, а затем, при взаимодействии насыщенного раствора с др. элементами, их получение в виде соединений ( рис. 2 ).

  Концентрация химических элементов в морской воде низкая (за исключением натрия, магния, брома), и потому их извлечение нерентабельно (1974). Перспективы в этом направлении связаны с увеличением объёмов опреснения морской воды. Из получаемых при этом попутных рассолов химических элементы можно эффективно извлекать на установках по адсорбционному обмену и экстракции. О правовых вопросах П. д. см. в ст. Шельф.См. также статьи Океан и Морская геофизическая разведка.

  Лит.:Меро Д., Минеральные богатства океана, пер. с англ., М., 1969; Добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов, М., 1970.

  Г. А. Нурок. Ю. В. Бубис.

Рис. 2. Схема получения магния из морской воды: 1 - трубопровод для подачи морской воды; 2 - распределительный резервуар; 3 - устройство для гидрообработки; 4 - вторичный реактор; 5 - третичный реактор; 6 - первичный загуститель; 7 - ёмкость для хранения пресной воды; 8 - промывная установка; 9 - вакуум-фильтр; 10 - винтовой транспортёр; 11 - ёмкость для хранения загустелого Mg(OH) ₂; 12 - устройство для гидрообработки пресной воды; 13 - роторные сушильные печи.

Рис. 1. Технические средства подводной добычи полезных ископаемых.

Подводная киносъёмка

Подво'дная киносъёмка, киносъёмка различных объектов, находящихся под водой (например, морской и пресноводной флоры и фауны), подводных работ, игровых сцен, происходящих в воде, и т.п. Осуществляется обычными киноаппаратами через иллюминаторы подводных лодок и глубоководных приборов, через прозрачные стенки бассейнов, аквариумов и т.д., а также киноаппаратами, заключёнными вместе с автономными приводами в водонепроницаемые боксы (камеры). В СССР первый киноаппарат для П. к. создан в 1933 оператором Центральной студии документальных фильмов Ф. А. Леонтовичем. Этот киноаппарат, управляемый оператором-водолазом, имел пружинный привод, кассету на 120 мкиноплёнки и был заключён в водонепроницаемый бокс. Широкое распространение П. к. получила после изобретения Ж. И. Кусто и Э. Ганьяном акваланга (Франция, 1943), давшего оператору возможность находиться под водой достаточно долгое время (час и более). Для удобства передвижения операторы часто пользуются подводными буксировщиками (скутерами), а связь между собой поддерживают при помощи гидроакустических устройств. Современный уровень техники позволяет вести киносъёмку также и на глубинах, недоступных аквалангистам. В этом случае киноаппарат управляется дистанционно (иногда с телевизионным контролем снимаемого сюжета); для компенсации давления воды на бокс внутри последнего создаётся противодавление (сжатым газом). При слабой освещённости снимаемых объектов применяются осветительные установки, приспособленные для работы под водой. В связи с большим светорассеянием воды в естественных водоёмах (из-за механической взвеси, планктона и пр.) П. к., как правило, производится с использованием цветной киноплёнки повышенной контрастности. П. к. применяется при съёмке художественных, документальных, учебных, научно-популярных и научно-исследовательских фильмов.

  Лит.:Кудряшов Н. Н., Киносъёмка в науке и технике, М., 1960; Подводная фотография, Л., 1969; Рыбаков С. Н., С фотоаппаратом под водой и льдами, Л., 1972.

  В. В. Макарцев.

Подводная лодка

Подво'дная ло'дка, корабль, приспособленный для плавания и выполнения стратегических, оперативно-тактических и др. задач в подводном или надводном положении. В Советском ВМФ и во флотах ведущих морских держав П. л. составляют род сил (см. Подводные силы флота ) .П. л. имеет металлический каплеобразный или сигарообразный корпус, способный выдержать давление воды на глубинах погружения. Для погружения П. л. заполняют водой т. н. балластные цистерны. Изменение глубины и всплытие производятся с помощью горизонтальных рулей с последующим вытеснением воды из балластных цистерн сжатым воздухом или газом. Для движения П. л. в надводном положении применяются атомные энергетические или дизельные установки; в подводном положении - атомные установки, электрические аккумуляторы тока, на малых глубинах - дизельные установки, имеющие соответствующие выдвижные воздухозаборные устройства. Современные П. л. в зависимости от их назначения вооружены баллистическими и крылатыми ракетами, торпедами, минами, оснащены гидроакустической, радиолокационной и др. радиоэлектронной аппаратурой. В соответствии с главным оружием П. л. имеют стратегическое или оперативно-тактическое назначение. Главное оружие стратегической П. л. составляют дальнобойные баллистические ракеты с ядерными зарядами. На этих П. л. применяются, как правило, атомные энергетические установки, позволяющие продолжительное время находиться в океане. П. л. оперативно-тактического назначения вооружены крылатыми ракетами и торпедами для борьбы с надводными кораблями противника, глубоководными самонаводящимися торпедами для борьбы с подводными лодками. П. л.-минные заградители вооружены минами различного назначения и в качестве оружия самообороны - торпедами.

  Строительство П. л. началось в 17 в. Первые П. л. были построены: в Лондоне - голландским учёным К. ван Дреббелем (1620), в России - изобретателем-самоучкой Ефимом Никоновым (1724), в Северной Америке - Д. Бушнеллом (1776), во Франции - Р. Фултоном (1801), в Германии - В. Бауэром (1850). П. л. имели медный или железный корпус, цистерны для приёма воды, вёсла или гребные винты, вращаемые вручную; были вооружены минами, прикреплявшимися к корпусу вражеского корабля с помощью специальных устройств и доставлявшимися к нему шестом или гарпуном. Боевое применение впервые нашла П. л. под названием «Давид» во время Гражданской войны 1861-65 в США (построена южанином Анулеем, длина 10,6 м,ширина и высота около 2 м,экипаж - 9 чел., вооружение - шестовая мина с зарядом 45 кгпороха). Движение П. л .осуществлялось вращением гребного винта вручную. «Давид» потопил корабль северян - броненосец «Хусатоник» и погиб вместе с ним. В 1866 в России по проекту И. Ф. Александровского была построена первая в мире П. л. с механическим двигателем, а в 1879 инженером С. К. Джевецким - П. л. с электрическим аккумуляторами, комплексом средств регенерация воздуха, перископом и приспособлениями для удержания глубины на подводном ходу. К началу 20 в. почти все морские государства начали строительство боевых П. л. В России И. Г. Бубнов создал в 1902 П. л. «Дельфин» [водоизмещение надводное 113 т, подводное 135,5 т, глубина погружения 50 м,дальность плавания надводная 4500 км(2500 миль), подводная 110 км(60 миль), скорость хода 6 узлов]. П. л. этого типа участвовали в русско-японской войне 1904-05 и несли дозорную службу на подступах к Владивостоку. В 1912 по проекту Бубнова была построена П. л. «Барс», имевшая водоизмещение надводное 650 т,подводное 782 т,12 торпедных аппаратов. По проекту М. П. Налётова была построена П. л. «Краб», явившаяся первым в мире подводным минным заградителем.

  К началу 1-й мировой войны 1914-18 П. л. воюющих сторон имели водоизмещение надводное до 670 т,подводное до 860 т,глубиной погружения до 50 м,скорость надводного хода до 18, подводного - 9-10 узлов, дальность плавания до 5700-7200 км(3000-4000 миль), число торпедных аппаратов до 6. На некоторых П. л. ставились 1-2 орудия калибром 76-88 мм.П. л. предназначались для ведения разведки и обороны баз, а в русском флоте, кроме того, для постановки мин в базах вражеского флота и на подходах к ним. Германия уже в 1914 начала широко применять П. л. в боевых действиях. В сентябре - октябре 1914 нем. П. л. потопило 6 английских крейсеров и 1 П. л., а также развернули активные действия против транспортов на морских и океанских коммуникациях. Полученный эффект применения П. л. вызвал интенсивное строительство их во всех флотах воевавших держав. Наиболее массовым оно было в Германии, которая к ноябрю 1918 построила 334 и имела не завершенных строительством 226 П. л. В ходе войны П. л. были значительно усовершенствованы, их начали вооружать артиллерийскими орудиями калибром до 150