Страница:
ВНЕДÓМЕННОЕ ПОЛУЧÉНИЕ ЖЕЛÉЗА, процессы получения железа и стали непосредственно из рудных материалов, минуя стадию выплавки чугуна в доменных печах. Развитие этого способа получения железа связано с сокращением запасов коксующихся углей, необходимых для производства кокса, служащего главным топливным материалом для доменной плавки. Из многочисленных методов, предложенных, разработанных и осуществлённых в промышленных масштабах в разных странах, наибольшее распространение получила технология производства металлизованных окатышей. Сырьём для производства окисленных окатышей в этом случае служит суперконцентрат глубокого обогащения железных руд, содержащий 68.5—69.5 % железа. Окисленные окатыши обрабатываются специально подготовленным восстановительным газом с температурой ок. 800 °C в печах шахтного типа. Металлизованные окатыши переплавляются в электропечах для производства стали высокого качества.
ВНЕДОРÓЖНЫЙ АВТОМОБИ́ЛЬ, 1) большегрузный автомобиль, масса и габаритные размеры которого не допускают возможности его передвижения по дорогам общего пользования. К таким автомобилям относятся, напр., карьерные самосвалы, имеющие полную массу св. 100 т, а ширину и высоту – св. 3 м.
2) Легковой автомобиль повышенной проходимости. Как обиходный этот термин обозначает вездеход, сочетающий в себе проходимость с комфортом легкового автомобиля. Серийное производство машины такого типа впервые началось в нашей стране. Это был автомобиль ГАЗ-61, работы над которым велись ещё в 1938 г. На машину устанавливался 6-цилиндровый двигатель мощностью 85 л. с. и три варианта кузова: 5-местный 4-дверный седан, фаэтон и пикап. Однако массовый спрос на внедорожные автомобили начался в 1950-е гг. Практически все крупнейшие мировые производители автомобилей организовали производство машин этого класса. Современный внедорожник оборудован новейшими системами автоматизированного управления и контроля, обладает повышенной комфортностью салона и высокими тягово-динамическими качествами. См. Джип.
ВОДОБÓЙ,гидротехническое сооружение в виде бетонной плиты или деревянного настила, расположенное за водосливом или водосбросом. Служит для гашения энергии потока воды и защиты русла реки от опасных размывов. Для лучшего гашения избыточной кинетической энергии потока воды в пределах водобоя располагают водобойный колодец, водобойную стенку, гасители энергии потока. Наиболее эффективно и экономично устраивать водобойный колодец в комплексе с водобойной стенкой и гасителями.
1 – водослив; 2 – водобойный колодец; 3 – водобойная стенка; 4 – водобой; 5 – гасители
ВОДОГРÉЙНЫЙ КОТЁЛ, прямоточный котёл для подогрева воды (без испарения), используемой для центрального отопления или централизованного теплоснабжения. Водогрейные котлы работают, как правило, на газообразном и жидком топливе.
ВОДОЛÁЗНАЯ ТÉХНИКА, специальное снаряжение и оборудование, необходимые для выполнения водолазных работ. Водолазное снаряжение надевается на водолаза при его погружении, а водолазное оборудование обеспечивает спуск водолазов, их работу под водой и подъём на поверхность.
Водолазное снаряжение по способу обеспечения дыхания водолаза под водой подразделяется на: вентилируемое; автономное с открытой схемой дыхания (с выдохом в воду); неавтономное с открытой схемой дыхания (с подачей воздуха с поверхности); автономное с полузамкнутой схемой дыхания; автономное с замкнутой схемой дыхания.
Вентилируемое снаряжение включает: шлем с манишкой и трёхслойную рубаху, образующие скафандр; галоши из толстой кожи или прорезиненной ткани со свинцовыми подошвами общей массой 20–25 кг; свинцовые или чугунные грузы общей массой 32–36 кг на груди и спине водолаза или поясные грузы в карманчиках специального пояса; наплечную подушку, нож с поясом, телефонное устройство, размещаемое в водолазном шлеме, телефонный кабель, сигнальный конец, водолазное бельё. Шлемы имеют 3 иллюминатора, травящий головной клапан для вентиляции скафандра водолазом и предохранительный клапан, препятствующий выходу воздуха из скафандра при разрыве шланга, что обеспечивает автономное дыхание водолаза воздухом скафандра (35–40 л) для аварийного выхода на поверхность. Водолазная рубаха снабжается расположенными на спине и груди травящими клапанами для сброса избыточного воздуха, которые работают автоматически.
Автономное снаряжение с открытой схемой дыхания отличается тем, что воздух для дыхания поступает к дыхательному автомату не с поверхности, а из баллонов, закреплённых за спиной водолаза.
Неавтономное снаряжение с открытой схемой дыхания включает дыхательный аппарат, гидрокомбинезон, маску, грузовой ремень с грузами, водолазный шланг, редуктор высокого давления, груз нагрудный, водолазный нож, водолазные галоши, водолазные боты, ласты, телефонную станцию с кабелем, инструмент. Дыхательный автомат обеспечивает подачу водолазу воздуха под давлением, равным давлению окружающей среды, и вывод выдыхаемого воздуха в окружающую среду. К дыхательному автомату воздух подаётся с поверхности по водолазному шлангу.
В автономном снаряжении с полузамкнутой схемой дыхания дыхательная смесь (обычно гелио-кислородная смесь) из баллона аппарата подаётся через химический поглотитель в специальный дыхательный мешок, откуда при вдохе поступает в лёгкие водолаза. Выдыхаемая смесь, проходя через химический поглотитель, очищается от углекислого газа и возвращается в дыхательный мешок.
Автономное снаряжение с замкнутой схемой дыхания (лёгкие водолаза – химический поглотитель углекислого газа – дыхательный мешок – лёгкие водолаза) включает аппараты для дыхания чистым кислородом. Для работы на больших глубинах (до 450 м) используют гелио-кислородную или азотно-гелио-кислородную смесь.
1 – шлем с манишкой; 2 – водолазная рубаха; 3 – галоши; 4 – грузы; 5 – нож с поясом; 6 – сигнальный конец; 7 – наплечная подушка; 8 – воздушный шланг; 9 – телефонный кабель
Водолазное оборудование включает: декомпрессионные камеры для декомпрессии (постепенного снижения давления) и лечебной рекомпрессии (повторного помещения под высокое давление) водолазов при водолазных заболеваниях и тренировках по пребыванию под повышенным давлением; воздухонагнетательные электрические помпы (компрессоры низкого давления) для подачи воздуха водолазу под воду; компрессоры среднего (до 3 МПа) и высокого (до 40 МПа) давления для наполнения баллонов воздухом, кислородом или гелием; телефонные станции; гидроакустические станции связи; спуско-подъёмные устройства; средства подводного фото – и телевидения; средства подводного освещения; медицинское имущество (водолазные аптечки, кислородный баллон и кислородная подушка); речные, рейдовые или морские водолазные боты; средства передвижения водолазов под водой.
ВОДОМЁТНЫЙ ДВИ́ЖИТЕЛЬ, ВОДОМЁТ, движитель, состоящий из водопроточной трубы и насоса, который засасывает воду в передней части водопроточной трубы и выбрасывает её через напорный трубопровод. Сила тяги водомётного движителя создаётся вследствие отбрасывания струи с повышенной скоростью. Предложен в 1855 г. российским механиком С. О. Бурачеком.
Различают водомёты с подводным, полуподводным и атмосферным выбросом струи. Водомётный движитель состоит из трёх основных частей: водозаборника, через который вода поступает к рабочему колесу из внешнего потока; рабочего колеса; ускоряющего поток жидкости через движитель, сопла, формирующего реактивную струю требуемой формы и скорости. Конструктивное исполнение водомётных движителей зависит от типа судна и скорости его движения. Водомётные движители устанавливаются на речных судах с небольшими скоростями движения и малой осадкой, плавающих в условиях мелководного и засорённого фарватера, а также на глиссирующих судах, судах на подводных крыльях и судах на воздушной подушке скегового типа. Водозаборники водомётов делятся на водозаборники с водоприёмным отверстием, плоскость которого примерно совпадает с направлением движения судна (статические водозаборники), и водозаборники, плоскость приёмного отверстия которых перпендикулярна направлению движения (полнонапорные). Водомётные движители со статическим водозаборником применяют на судах на подводных крыльях, работающих в речных условиях, где нет волнения, а также на глиссирующих и водоизмещающих судах. Полнонапорные водозаборники применяют на речных и мореходных судах на подводных крыльях. Для предохранения движителя от поломок вследствие засасывания плавающих предметов приёмное отверстие защищается решёткой. В качестве рабочих колёс водомётов используются осевые насосы или гребные винты (иногда – центробежные насосы). Сопло водомётного движителя формирует струю водомёта. Площадь поперечного сечения на срезе сопла, как правило, меньше, чем на входе в него. В районе сопла напорный трубопровод водомёта снабжается специальными рулями, поворотными насадками или иными устройствами, обеспечивающими изменение направления струи воды и управление судном (включая задний ход) без реверсирования главного двигателя.
Коэффициент полезного действия водомётного движителя невысок и на водоизмещающих речных судах составляет 0.35—0.43. Установка водомётов на таких судах является вынужденной мерой, т. к. на малых глубинах применить более эффективные движители (гребные винты, гребные колёса, крыльчатые движители) невозможно по конструктивным причинам. На скоростных судах водомёты могут оказаться более эффективными, чем гребные винты, т. к. при больших скоростях движения из-за кавитации на лопастях гребных винтов кпд винтового движителя падает, а поверхность лопастей разрушается.
ВОДОНАГРЕВÁТЕЛЬ, теплообменный аппарат для нагревания воды паром, горячей водой (или газами) с помощью нагретых тел и т. д. Используется для обеспечения населения горячей водой в домах, не имеющих централизованного горячего водоснабжения. Различают водонагреватели с поверхностным нагревом (тепло передаётся воде при соприкосновении её с поверхностью нагретых элементов) и с контактным нагревом (тепло передаётся воде горячим паром или газом). Используются электрические и газовые водонагреватели. Из электрических водонагревателей наиболее удобны для использования в домашних условиях непроточные (ёмкостные) нагреватели для нагревания и сохранения горячей воды в течение длительного времени. Они представляют собой теплоизолированный металлический бак с размещённым в нём электронагревательным элементом и устройство для автоматического регулирования температуры воды. Устанавливают водонагреватель в кухне или в ванной комнате. Выпускаются ёмкостью от 10 до 150 л. Газовые водонагреватели используют для отопления жилых помещений площадью 60—100 мІ и для горячего водоснабжения кухонь и ванных комнат. Бывают проточные и ёмкостные. В проточных вода нагревается, протекая по тонким трубочкам, укреплённым над газовой горелкой. Такие газовые водонагреватели оснащаются автоматической блокировкой горелки: в них при негорящем запальнике или отсутствии протока воды газ в горелку не подаётся. В ёмкостных водонагревателях вода заливается в теплоизолированный бак, где она постепенно нагревается до заданной температуры газовой горелкой.
ВОДООЧИСТИ́ТЕЛЬНЫЕ ФИ́ЛЬТРЫ бытовые, устройства очистки от вредных примесей водопроводной воды, предназначенной для питья и приготовления пищи. Существуют накопительные и проточные водоочистительные фильтры. Очистку воды в них осуществляют сменные фильтрующие элементы. Накопительные фильтры предназначены для приготовления порции очищенной воды в ёмкости – специальном кувшине. Проточные фильтры обеспечивают постоянный поток очищенной воды. Они устанавливаются непосредственно на водопроводном кране или на подводящих воду трубах. Для экономии фильтрующих элементов проточные фильтры часто снабжают переключателем: при одном положении переключателя вода проходит через фильтрующий элемент и становится пригодной для питья и приготовления пищи, при другом положении переключателя вода проходит мимо фильтрующего элемента и остаётся неочищенной, используется в хозяйственных целях. В зависимости от степени загрязнения водопроводной воды и производительности фильтра фильтрующий элемент необходимо периодически менять.
ВОДОПОДЪЁМНАЯ МАШИ́НА (водоподъёмник), устройство для безнапорного перемещения жидкости (гл. обр. воды). Простейшие водоподъёмные машины – журавль и ворот для подъёма воды из колодца. Непрерывная подача воды осуществляется водоподъёмными машинами: архимедовым винтом, водоподъёмным колесом, норией. Архимедов винт – вал с винтовой поверхностью, установленный в наклонной трубе, нижний конец которой погружён в воду. При вращении (напр., от ветряного или другого двигателя) винтовая поверхность вала перемещает воду по трубе на высоте до 4 м. Водоподъёмное колесо – колесо диаметром 2–6 м со свободно подвешенными черпаками, которые при вращении колеса зачерпывают воду и опорожняются (опрокидываясь) над лотком. Иногда вместо черпаков используют жёстко укреплённые лопасти. Нория – бесконечная цепь с укреплёнными на ней черпаками. Высота подъёма – до 60 м.
ВОДОСНАБЖÉНИЕ,совокупность мероприятий по обеспечению водой населения, промышленных предприятий, транспорта и т. д. Наиболее крупные промышленные потребители воды – предприятия металлургии, химической промышленности и теплоэлектростанции. Комплекс инженерных сооружений, осуществляющий задачи водоснабжения, т. е. получение воды из природных источников, её очистку, транспортирование и подачу потребителям, называется водопроводом. Водопровод подразделяется на коммунальный и производственный (промышленный и сельскохозяйственный). Источники воды могут быть подземные (артезианские и карстовые воды, родники) и поверхностные (реки, озёра и т. д.); используют также и дождевую воду (в Австралии, напр., она покрывает бóльшую часть потребностей населения в питьевой воде).
История водоснабжения насчитывает несколько тысячелетий. Уже в Древнем Египте строились глубокие колодцы, оборудованные простейшими механизмами для подъёма воды, использовались гончарные, деревянные, медные и свинцовые трубы. В античном Риме система водопровода получила дальнейшее развитие. Сохранились акведуки, служащие для перехода самотёчных водопроводных каналов через овраги и долины рек. После распада Римской империи упоминания о величественных водопроводах становятся всё реже. Значительную их часть разрушили вторгшиеся варварские племена. Вода в колодцах стала негодной к потреблению, трубы постепенно зарастали травой и разрушались. Гигиенические условия в средневековых городах были ужасны. Это было время, когда святой Франциск Ассизский считал грязь признаком благочестивой жизни, а святая Агнесса ни разу за всю жизнь не коснулась воды. В городах свирепствовали эпидемии. Мало-помалу, где раньше, где позже, потребность в хорошей питьевой воде становилась всё более очевидной. В городах началось строительство водопроводов. В России первый водопровод из деревянных труб был обнаружен при раскопках в Новгороде, время его постройки относится к кон. 11 в. В 15 в. был сооружён родниковый водопровод для Московского Кремля. В 1804 г. было закончено сооружение первого московского (мытищинского) водопровода, а в 1861 г. – петербургского.
При всей развитости современной мировой системы водоснабжения, по данным Всемирной организации здравоохранения, лишь немногим более 10 % населения земного шара обеспечено здоровой питьевой водой в нужном количестве, при том что запасы питьевой воды на планете неуклонно сокращаются. В связи с этим разработано немало проектов обеспечения землян пресной водой, по одному из них предлагается для получения воды растапливать айсберги.
ВОДЯНÓЕ КОЛЕСÓ, простейший гидравлический двигатель – колесо с лопастями, вращаемое потоком воды. Применялось в системах орошения в Древнем Египте, Индии, Китае и других странах, позднее – для привода водяных мельниц, рабочих машин и механизмов мелких и кустарных производств. Основные недостатки: громоздкость, малые мощность, частота вращения и коэффициент полезного действия.
ВОДЯНÓЙ ЗНАК, изображение внутри бумаги, которое видно на просвет. Обычно водяные знаки присутствуют на деньгах, других ценных бумагах, на старинных рукописях и изданиях, что помогает устанавливать их истинность и в ряде случаев уточнять дату изготовления. Водяной знак получают в процессе производства бумаги, для чего бумажную массу помещают в специальную форму с тонкой сеткой, называемой филигранью (отсюда другое название водяного знака – филигрань) и имеющей конфигурацию того изображения, которое хотят получить. Пользуются также другим способом – прокатывают по бумажной массе полый валик с рельефной сетчатой поверхностью. Водяные знаки получают в эгутёре бумагоделательной машины.
ВОÉННАЯ АВИÁЦИЯ (военно-воздушные силы, ВВС), вид вооружённых сил, основным вооружением которого являются боевые самолёты и вертолёты. Военная авиация может входить также и в состав других видов вооружённых сил: сухопутных войск (армейская авиация), военно-морского флота (морская авиация) и др.
Первые самолёты, пригодные для военных целей, появились вскоре после зарождения самой авиации. К кон. 1-й мировой войны в армиях основных воюющих государств насчитывалось уже ок. 11 000 самолётов, в т. ч. в русской – св. 1000 (к февралю 1917 г.). В годы войны созданы первые рода военной авиации: бомбардировочная, истребительная, разведывательная. Скорость самолётов увеличилась с 100–120 до 200–220 км/ч, наибольшая высота полёта (потолок) – с 2–3 до 6–7 км, боевая нагрузка достигла 2–3.5 т. Дальнейшее развитие военной авиации осуществлялось как за счёт совершенствования существовавших тогда самолётов с поршневым двигателем (в годы 2-й мировой войны скорость таких самолётов достигла практически предела – 700–750 км/ч), так и появления принципиально новых реактивных самолётов (1944—45) и вертолётов (1950-е гг.).
Современная военная авиация подразделяется на бомбардировочную, истребительно-бомбардировочную, истребительную, штурмовую, противолодочную, военно-транспортную и специальную. Соответствующие наименования имеют и самолёты: бомбардировщики, истребители-бомбардировщики, истребители, истребители-перехватчики, штурмовики, противолодочные самолёты, военно-транспортные самолёты, самолёты-разведчики, самолёты-заправщики, самолёты-корректировщики и др. Отдельную разновидность составляют военные вертолёты: боевые вертолёты, транспортно-боевые, многоцелевые, транспортно-десантные, поисково-спасательные и др. Вооружение боевых самолётов и вертолётов: ракетное оружие – для поражения воздушных или наземных (морских) целей; бомбардировочное (авиационные бомбы, зажигательные баки, бомбовые кассеты и др.) – для поражения наземных (морских) целей; стрелковое артиллерийское (пулемёты и малокалиберные автоматические пушки, в т. ч. и многоствольные) – для поражения воздушных и наземных (морских) целей; минно-торпедное (авиационные наземные и морские мины и торпеды) – для дистанционного наземного и морского минирования с воздуха и прицельного поражения кораблей торпедами.
ВОЗДУХООЧИСТИ́ТЕЛЬ НАДПЛИ́ТНЫЙ, аппарат для очистки воздуха в кухне от вредных продуктов неполного сгорания газа в горелках кухонной плиты, а также от частиц жира, сажи и копоти, образующихся при приготовлении пищи, и для уменьшения запаха подгоревшей пищи. В корпусе воздухоочистителя размещаются вентилятор, аэрозольный фильтр и бактерицидная ртутная лампа. Основной частью воздухоочистителя является аэрозольный фильтр. Частицы жира, сажи и т. п. отсасываются встроенным вентилятором вместе с воздухом из надплиточного пространства и оседают на фильтре, а очищенный воздух возвращается в помещение кухни. По мере загрязнения фильтрующий материал заменяют новым. Очистка воздуха от продуктов сгорания газа достигается его продувкой через сорбент-катализатор, находящийся в коробках-кассетах в верхней части воздухоочистителя. Для стерилизации воздуха служит бактерицидная ртутная лампа – источник ультрафиолетового излучения. Воздухоочиститель крепится над газовой или электрической плитой на высоте 700–900 мм от её поверхности. На нижней поверхности воздухоочистителя размещаются светильники для освещения плиты.
ВОЗДУХОПЛÁВАНИЕ, полёты на аэростатах (воздушных шарах) и дирижаблях. Аэростат (как и дирижабль), оболочка которого заполняется газом, более лёгким, чем воздух, сам становится легче воздуха. Так же как погружённый в воду мяч в соответствии с законом Архимеда всплывает на поверхность, аэростат стремится подняться из нижних плотных слоёв атмосферы вверх, где плотности газа в оболочке и наружного воздуха практически одинаковы. Достигнув определённой высоты, аэростат оказывается во власти воздушных течений и как бы плывёт по воздуху. Отсюда и происходит термин «воздухоплавание».
Эра воздухоплавания началась с изобретения братьями Монгольфье аэростата. Первые аэростаты имели обычно форму шара, отсюда их другое название – воздушные шары. До появления самолётов они были единственным средством для воздушных путешествий. Правда, аэростаты летали только туда, куда дул ветер, и надо было порою несколько раз менять высоту, пока не попадёшь на воздушное течение в нужном направлении. У дирижаблей этот недостаток отсутствует, поскольку они приводятся в движение воздушными винтами и имеют рули управления. Первоначально полёты на воздушных шарах воспринимались как аттракцион. Однако увлечение ими быстро приобретало популярность, и во многих странах, в т. ч. во Франции, Германии, России и др., появились клубы любителей воздухоплавания. Устраивались даже соревнования на высоту подъёма, продолжительность и дальность полётов аэростатов с экипажами. Со временем аэростаты стали применять и в практических целях, напр. для перевозки грузов, наблюдения природных явлений (напр., лесных пожаров, разливов рек) и т. п. Во время 1-й мировой войны воздушные шары использовались для воздушной разведки укреплений противника и передвижения его войск, корректировки артиллерийского огня и даже бомбометания. С развитием авиации в 30—40-х гг. 20 в. популярность воздухоплавания упала. Однако на рубеже 50—60-х гг. интерес к полётам на аэростатах стал быстро расти, гл. обр. благодаря появлению новых материалов для оболочек и более совершенного энергетического и навигационного оборудования. Полёты на аэростатах стали выше и продолжительнее. Неоднократно предпринимались попытки беспосадочного кругосветного путешествия на воздушном шаре. Так, в 1978 г. американские воздухоплаватели М. Андерсон, Б. Абруццо и Л. Ньюмен на аэростате «Дабл игл-2» пересекли Атлантический океан за 137 ч 6 мин. В ноябре 1981 г. четверо воздухоплавателей из США и Японии на аэростате «Дабл игл-5» совершили перелёт через Тихий океан, пролетев почти 8330 км за 84 ч. С кон. 80-х гг. всё чаще можно видеть плывущие по небу аэростаты, большие и не очень, порой самой необычной формы и невероятной расцветки. Ежегодно в разных местах проводятся фестивали воздушных шаров, на которые съезжаются любители воздухоплавания из многих стран мира.
ВОЗДУХОПОДОГРЕВÁТЕЛЬ, теплообменный аппарат для нагревания проходящего через него воздуха. Применяется в системах воздушного отопления, приточной вентиляции, кондиционирования воздуха, в котельных установках тепловых электрических станций и промышленных предприятий, в промышленных печах (напр., металлургической). В воздухоподогревателях для отопления и вентиляции воздух подогревается горячей водой или паром (с помощью калориферов), а также горячим газом и электрическим током.
ВОЗДУ́ШНАЯ ТРÁССА, часть воздушного пространства, предназначенная для пролёта самолётов, вертолётов, аэростатов. На земле вдоль трассы строят т. н. трассовые аэродромы, размещают средства радионавигации, контроля и управления движением. По всей трассе за каждым самолётом, вертолётом ведётся непрерывное наблюдение, поддерживается радиосвязь с экипажем. Для каждой воздушной трассы устанавливаются минимально допустимые расстояния между попутно и встречно летящими самолётами, чтобы исключить возможность их опасного сближения. При интенсивном движении на трассе выделяют т. н. воздушные коридоры – участки воздушного пространства, ограниченные по ширине, иногда и по высоте. Ни один пилот гражданской авиации не может выйти за пределы отведённого ему коридора без согласования со службой управления полётами.