Страница:
ВОЗДУ́ШНО-КОСМИ́ЧЕСКИЙ КОРÁБЛЬ, летательный аппарат, способный совершать полёт как в атмосфере, так и в космическом пространстве. Для обеспечения такого полёта он должен иметь несущие элементы самолёта (крылья, хвостовое оперение, аэродинамические рули, шасси и т. п.), а также элементы космического аппарата (ракетные маршевые двигатели, систему ориентации и стабилизации, теплозащитное покрытие и т. п.). Старт осуществляется как с помощью собственных реактивных и ракетных двигателей, так и с помощью ракетно-космических или авиационно-космических систем. Посадка после завершения программы полёта производится по-самолётному на аэродром с помощью шасси. Использование воздушно-космического корабля расширяет возможности и оперативность доставки на околоземные орбиты грузов и экипажей орбитальных станций и их возвращения на Землю. Примерами воздушно-космических кораблей служат «Бор» и «Буран» (СССР), а также орбитальные корабли и системы «Спейс шаттл» (США).
ВОЗДУ́ШНЫЙ ВИНТ (пропеллер), лопастный движитель, преобразующий мощность (крутящий момент) двигателя в тягу, необходимую для поступательного движения летательных аппаратов, аэросаней, глиссеров, судов на воздушной подушке. Воздушные винты бывают тянущие – устанавливаются на самолёте и др. впереди двигателя (по направлению движения) и толкающие – помещаются позади двигателя. Винты могут быть одиночными и сдвоенными соосными, когда два винта расположены один над другим, вал верхнего винта проходит через полый вал нижнего винта и вращаются они в противоположные стороны. По способу крепления лопастей к втулке различают винты: неизменяемого шага, лопасти которых выполнены заодно со втулкой; изменяемого шага – наиболее распространённый тип, лопасти которого в полёте можно поворачивать во втулке вокруг оси на некоторый угол, называемый шагом винта; реверсивные, у которых в полёте лопасти могут быть установлены под отрицательным углом для создания тяги, направленной в противоположную от движения сторону (такой разворот лопастей используется, напр., для эффективного торможения и уменьшения длины пробега самолёта при посадке). Особенность флюгерного воздушного винта – возможность в полёте устанавливать лопасти по воздушному потоку, чтобы при остановке двигателя в полёте не увеличивать лобового сопротивления самолёта от винта. Число лопастей воздушных винтов от 2 до 6 у одиночных и до 12 – у соосных.
Разновидностями воздушных винтов являются несущий винт и рулевой винт, применяемые на вертолётах, винтокрылах, автожирах.
ВОЗДУ́ШНЫЙ КОРИДÓР, см. в ст. Воздушная трасса.
ВОЗДУ́ШНЫЙ ШАР, см. в ст. Воздухоплавание.
ВОКЗÁЛ, комплекс зданий и сооружений, предназначенных для обслуживания пассажиров, организации их отправления и приёма на станции, осуществления управления железнодорожным транспортом и размещения служебного персонала.
В русском языке словом «вокзал» впервые было названо здание, построенное в 1838 г. в Павловске – конечном пункте Царскосельской железной дороги (по проекту академика архитектуры К. А. Тона). Вокзал в Павловске был разрушен во время Великой Отечественной войны в 1941 г., но сохранились многочисленные открытки и картины с изображением старинного здания. В парке рядом с железнодорожной станцией был построен специальный зал для отдыха и развлечений, под сводами которого часто звучала музыка, выступали известные артисты (Иоганн Штраус и его братья Йозеф и Эдуард, русские артисты М. Г. Савина, А. Е. Варламов). Подобное заведение, где также устраивались гулянья и весёлые представления, находилось в 17 в. в предместьях Лондона и называлось Vauxhall (по имени владелицы Джейн Вокс).
Вокзалы строятся всегда на пассажирских станциях. На крупных станциях – это обычно большие, красивые, как правило, созданные по индивидуальным проектам здания; на небольших станциях и полустанках – павильоны на платформах или небольшие здания, которые строятся обычно по типовым проектам. На многих крупных вокзалах установлены информационные щиты и светящиеся табло, устроены переходы в разных уровнях, эскалаторы, движущиеся тротуары, транспортёры для багажа, есть камеры хранения, рестораны, парикмахерские, пункты химчистки, кассы заказа билетов на другие виды транспорта и т. д. На вокзале пассажир может купить билет, отдохнуть, позвонить, послать телеграмму. Вокзалы, как правило, работают круглосуточно, тут трудятся кассиры, носильщики, электрики, связисты, работники, обеспечивающие питание, медицинское обслуживание, безопасность и т. п.
ВОЛНОЛÓМ, гидротехническое сооружение для защиты от волн акватории порта, рейдовых причалов, подходов к каналам и шлюзам, береговых участков моря, озера, водохранилища и т. д. Энергия волн гасится на волноломе или отражается от него. Различают волноломы оградительные (окружённые водным пространством) и берегозащитные (расположенные непосредственно у берега). Оградительные волноломы разделяются на сплошные (вертикального или откосного профиля), плавучие, сквозные, пневматические, гидравлические. Плавучие волноломы представляют собой заякоренные понтоны. Сквозные волноломы имеют отверстия для пропуска воды. Пневматические используют для гашения энергии волн струёй сжатого воздуха, выходящего из отверстий уложенного по дну трубопровода. Гидравлические волноломы осуществляют гашение волнения встречным поверхностным потоком, который создаётся струями воды, выбрасываемыми из сопел подводящих трубопроводов. Строятся волноломы из камня и бетонных массивных блоков.
ВОЛНОМÉР, радиотехнический прибор для измерений длин электромагнитных волн. Волномеры фактически являются электронными частотомерами (длина волны колебания обратно пропорциональна его частоте). Различают резонансные и гетеродинные частотомеры. Действие резонансного частотомера (волномера) основано на подстройке колебательного контура, возбуждаемого через элемент связи сигналом исследуемой частоты, до получения резонанса. Резонанс фиксируется по наибольшему отклонению указателя индикатора. Действие гетеродинного частотомера (волномера) основано на сравнении измеряемой частоты с частотой перестраиваемого генератора – гетеродина при получении в смесителе нулевых биений. Биения также после усиления фиксируются с помощью стрелочного прибора, осциллографа или телефона.
ВОЛÓКНА ПРИРÓДНЫЕ (волокна натуральные), текстильные волокна растительного, животного и минерального происхождения, пригодные для изготовления пряжи, из которой вырабатывают текстильные изделия. Важнейшим природным текстильным волокном является хлопок. Это волокна на семенах хлопчатника. При его созревании плоды (коробочки) раскрываются, и из них собирают хлопок-сырец, который очищается от растительных примесей, обрабатывается и отправляется на прядильную фабрику. Длина волокон хлопка от 10 до 60 мм, толщина 20–22 мкм. Из хлопка получают тонкую и прочную пряжу, идущую на изготовление самых разнообразных тканей. Текстильные волокна получают также из стеблей и листьев растений. Они называются лубяными, бывают тонкие (лён, рами) и грубые (пенька, джут). Из тонких волокон изготавливают различные ткани, из грубых – верёвки, канаты, мешковину.
Природные волокна животного происхождения – шерсть и шёлк. Шерсть является волосяным покровом животных (овец, коз, верблюдов и др.). Шерсть обладает многими ценными свойствами: она легка, плохо проводит тепло, хорошо поглощает влагу. Из шерсти вырабатывают пряжу, ткани, трикотаж, валяльно-войлочные изделия и др. Шёлк – это продукт, выделяемый железами гусениц шелкопрядов. Когда приходит время гусенице превратиться в куколку, а затем стать бабочкой, она выпускает из себя тонкую нить, прикрепляет её к ветке и плетёт из этой нитки защитную оболочку – кокон. Коконы собирают, а образующую их нить разматывают на специальных машинах. При размотке коконов получают шёлк-сырец, из которого вырабатывают кручёный шёлк, применяемый для изготовления тканей, трикотажа, швейных ниток.
Природным волокном минерального происхождения является асбест, называемый в народе горным льном. Из асбеста изготавливают тепловую и электрическую изоляцию, пожарные костюмы и т. п. См. Асбест.
ВОЛÓКНА ХИМИ́ЧЕСКИЕ, объединяют два основных типа волокон – искусственные и синтетические. Искусственные волокна получают из продуктов химической переработки природных полимеров, напр. целлюлозы. Из целлюлозы вырабатывают вискозные, медно-аммиачные, ацетатные и другие волокна. Они идут для изготовления шёлковых и штапельных тканей, корда для шин и многих других бытовых и промышленных изделий. Искусственные волокна дешевле натуральных и по ряду свойств превосходят их.
Синтетические волокна получают из синтетических полимеров. Сырьём для синтетических волокон являются нефть, природный газ, уголь, отходы целлюлозно-бумажной, пищевой и других отраслей промышленности. Эластичность, прочность, стойкость к агрессивным средам и другие ценные качества синтетических волокон сделали их незаменимыми для использования в современной технике. Они идут для изготовления особо прочных канатов и тросов, фильтровальных перегородок, полупроницаемых мембран, многочисленных тканей и многих других изделий.
ВОЛОКÓННО-ОПТИ́ЧЕСКИЕ ЛИ́НИИ СВЯ́ЗИ (ВОЛС), линии оптической связи, в которых передача информации осуществляется с помощью волоконно-оптических элементов. ВОЛС состоит из передающего и приёмного оптических модулей, волоконно-оптических кабелей и волоконно-оптических соединителей. Оптическое волокно – самая совершенная среда для передачи больших потоков информации на большие расстояния. Оно изготовлено из кварца, основу которого составляет двуокись кремния, – широко распространённого и недорогого материала, в отличие от меди, используемой в обычных проводах. Оптическое волокно очень компактное и лёгкое, его диаметр всего ок. 100 мкм. Волоконные световоды представляют собой волоконно-оптические жгуты, склеенные или спечённые у концов, защищённые непрозрачной оболочкой и имеющие торцы с полированной поверхностью. Стеклянное волокно – диэлектрик, поэтому при строительстве волоконно-оптических систем связи отдельные оптические волокна не нуждаются в изоляции друг от друга. Долговечность оптического волокна – до 25 лет.
При создании волоконно-оптических линий связи необходимы высоконадёжные электронные элементы, преобразующие электрические сигналы в свет и свет в электрические сигналы, а также оптические соединители с малыми оптическими потерями. Поэтому для монтажа таких линий требуется дорогостоящее оборудование. Однако преимущества от применения волоконно-оптических линий связи настолько велики, что, несмотря на перечисленные недостатки оптических волокон, эти линии связи всё шире используются для передачи информации. Скорость передачи данных может быть увеличена за счёт передачи информации сразу в двух направлениях, т. к. световые волны могут распространяться в одном оптическом волокне независимо друг от друга. Это даёт возможность удвоить пропускную способность оптического канала связи.
Волоконно-оптические линии связи устойчивы к электромагнитным помехам, а передаваемая по световодам информация защищена от несанкционированного доступа. К таким линиям связи невозможно подключиться без нарушения целостности линии. Впервые передача сигналов по оптическому волокну была осуществлена в 1975 г. Ныне быстрыми темпами развиваются системы дальней оптической связи на расстояния в многие тысячи километров. Успешно эксплуатируются трансатлантические линии связи США – Европа, Тихоокеанская линия США – Гавайские острова – Япония. Ведутся работы по завершению строительства глобальной волоконно-оптической линии связи Япония – Сингапур – Индия – Саудовская Аравия – Египет – Италия. В России компания ТрансТелеКом создала волоконно-оптическую сеть связи протяжённостью более 36 000 км. Она дублирована спутниковыми каналами связи. В кон. 2001 г. создана единая магистральная цифровая сеть связи. Она обеспечивает услуги междугородной и международной телефонной связи, Интернета, кабельного телевидения в 56 из 89 регионов России, где проживает 85–90 % населения.
ВОЛОКÓННО-ОПТИ́ЧЕСКИЙ КÁБЕЛЬ,один или несколько волоконных световодов с упрочняющими элементами, заключёнными в защитную оболочку. Волоконно-оптические кабели разделяют по числу волоконных световодов (одножильные и многожильные), а по функциональному назначению – для передачи энергии оптического излучения (осветительные, длиной несколько метров) и информационных сигналов (длиной в сотни и тысячи километров). Наибольшее распространение получили волоконно-оптические кабели для передачи информационных сигналов по междугородным и трансконтинентальным волоконно-оптическим линиям связи. Характеризуется невосприимчивостью к различного рода помехам и низкими потерями, что позволяет доводить расстояния между передающим и приёмным устройствами до 400–800 км.
ВОЛОЧИ́ЛЬНЫЙ СТАН, машина для изготовления металлической проволоки и труб малого диаметра. Волочильный стан состоит из рабочего инструмента – волоки – и тянущего устройства, сообщающего обрабатываемому металлу движение через волоку. В зависимости от принципа работы тянущего устройства различают волочильные станы с прямолинейным движением обрабатываемого металла и станы с наматыванием обрабатываемого металла (барабанные). Первые применяются для получения труб, вторые – для изготовления проволоки.
ВОЛЬТМÉТР, прибор для измерения напряжения в электрических цепях постоянного и переменного тока. Вольтметр включается параллельно участку цепи, на котором измеряется напряжение. Шкала вольтметра градуируется в мкВ, мВ, В или кВ. Для расширения пределов измерений используют добавочные резисторы (сопротивления), делители напряжения и измерительные трансформаторы напряжения. Вольтметры бывают аналоговые (со стрелочным или световым указателем) и цифровые (см. Цифровой измерительный прибор). В цепях постоянного тока применяют магнитоэлектрические вольтметры, в цепях переменного тока – электромагнитные, а также выпрямительные, термоэлектрические и электронные вольтметры. Электронные вольтметры аналогового типа – это приборы, состоящие из электронных блоков (выпрямителя, усилителя) и измерительного механизма постоянного тока магнитоэлектрического измерительного прибора. Различают электронные вольтметры для измерений постоянного и переменного напряжения и универсальные. К электронным вольтметрам относятся также импульсные вольтметры, предназначенные для измерения амплитуд электрических импульсов.
а)
а – переносной лабораторный вольтметр; б – переносной многопредельный ламповый вольтметр с непосредственным отсчётом
ВÓЛЬТОВА ДУГÁ, то же, что дуга электрическая.
ВÓРОТ, простейшее грузоподъёмное устройство с ручным приводом. Состоит из барабана, вращаемого рукояткой, и каната (цепи), навиваемого на барабан. Свободный конец каната снабжён крюком, скобой или клещами для перемещения штучных грузов, бадьёй либо другой ёмкостью – для сыпучих или жидких материалов. Ворот – одно из древнейших изобретений человека. Подобные устройства использовали строители египетских пирамид. Широко был распространён в сельской местности для подъёма воды из колодца. Наибольший выигрыш в силе даёт дифференциальный ворот со ступенчатым барабаном.
ВОРОТÓК, см. в ст. Инструменты для нарезания резьбы.
«ВОСТÓК», серия одноместных космических кораблей для автономного полёта человека по околоземной орбите в космическом пространстве. Космические корабли этой серии созданы под непосредственным руководством С. П. Королёва.
На космическом корабле «Восток» изучалось воздействие условий космического полёта на состояние и работоспособность космонавта, его возможность управления системами корабля в условиях невесомости. Исследовалась способность принимать и усваивать пищу, сохранять психофизические особенности поведения, восприятия окружающей обстановки и т. п. Масса корабля «Восток» – 4730 кг, длина – 4.4 м, наибольший диаметр – 2.43 м. Состоит из спускаемого аппарата и приборно-агрегатного отсека, механически и электрически соединённых между собой. Герметичный спускаемый аппарат предназначен для размещения космонавта и оборудован системой жизнеобеспечения, пультами и органами управления кораблём, системой радиосвязи и телевидения, системой телеметрического контроля состояния космонавта и техники и т. п. Для предотвращения повреждений от высоких термодинамических нагрузок при прохождении плотных слоёв атмосферы аппарат покрывался специальной теплозащитной обмазкой. Спускаемый аппарат не имел системы мягкой посадки, и космонавт при возвращении на Землю на высоте ок. 7 км катапультировался и спускался на парашюте. Спускаемый аппарат, уже без космонавта, приземлялся на парашюте. В приборно-агрегатном отсеке находилось оборудование, не требующее обслуживания. На приборном отсеке размещалась тормозная двигательная установка. После завершения программы полёта и процесса торможения приборный отсек отделялся от спускаемого аппарата и сгорал в плотных слоях атмосферы. До пилотируемого полёта было совершено пять испытательных полётов с животными и манекенами (1960—61).
Первый в мире полёт человека в космическое пространство был совершён 12 апреля 1961 г. Ю. А. Гагариным на космическом корабле «Восток-1». Он продолжался 1 ч 48 мин и состоял из одного витка вокруг Земли, во время которого была проверена принципиальная возможность полёта человека в космос. На космическом корабле «Восток-2»
Г. С. Титов (6–7 августа 1961 г., 25 ч 18 мин) показал возможность приёма пищи, сна в условиях невесомости, а также выполнения рабочих функций при кино – и фотосъёмках, управлении кораблём и т. п. При совместном полёте на космических кораблях «Восток-3» (А. Г. Николаев, 11–15 августа 1962 г., 94 ч 22 мин) и «Восток-4» (П. Р. Попович, 12–15 августа 1962 г., 70 ч 57 мин) космонавты впервые освободились от кресел, свободно плавали в невесомости, установили радиосвязь между собой, проводили медико-биологические и другие эксперименты. Впервые были проведены телевизионные репортажи с борта космического корабля, которые транслировались по телевидению. Самый длительный полёт на космическом корабле этой серии – «Восток-5» (119 ч 06 мин) совершил В. Ф. Быковский 14–19 июня 1963 г., во время которого была проведена расширенная программа медико-биологических исследований и других экспериментов. На «Востоке-6» (16–19 июня 1963 г., 70 ч 50 мин) совершила полёт первая в мире женщина-космонавт В. В. Терешкова.
ВРÉМЯ РЕÁКЦИИ ЧЕЛОВÉКА, интервал времени от начала воздействия на организм какого-либо раздражителя до ответной реакции организма. Состоит из трёх фаз: время прохождения нервных импульсов от рецепторов до коры головного мозга; время, необходимое для восприятия нервных импульсов головным мозгом и организации ответной реакции в центральной нервной системе; время ответного действия организма. Время реакции зависит от типа раздражителя (звук, свет, температура, давление и т. д.) и его интенсивности, тренированности организма на восприятие этого раздражителя, его ожидаемости и др. Например, для распознавания сигнала светофора требуется 0.3–0.4 с, время реакции на ожог 0.15—0.2 с. Время реакции человека имеет решающее значение при определении возможности его работы лётчиком, оператором, машинистом и т. д.
ВЫКЛЮЧÁТЕЛЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, устройство для включения и отключения электрических светильников, электронагревательных приборов, трансформаторов, двигателей, линий электропередачи и т. д. Делятся на электрические выключатели низкого (до 1000 В) и высокого (св. 1000 В) напряжения. Электрический выключатель состоит из контактной системы (подвижные и неподвижные контакты) и привода (ручного, пружинного, электромагнитного, пневматического). Для отключения токов в сотни и тысячи ампер электрические выключатели снабжаются устройствами для гашения электрической дуги.
Выключатели низкого напряжения подразделяют на бытовые и промышленные. Первые служат для включения и отключения бытовых электроприборов и устройств переменного тока (50 Гц) при напряжении до 220 В и силе тока до 10 А. Бытовые выключатели изготовляют с ручным, значительно реже – с автоматическим управлением, гл. обр. для защиты от перегрузки (по току) и разрыванию цепи при коротком замыкании. Часто бытовые выключатели совмещают в одно устройство с фотореле (для автоматического включения или выключения светильников в зависимости от освещённости), с таймером (для программирования момента включения и выключения бытовых электроприборов) или светорегулятором (для плавного регулирования яркости свечения ламп). Выключатели освещения могут иметь одну, две или три клавиши. В одноклавишных выключателях размыкается или замыкается одна пара контактов. В двух – и трёхклавишных выключателях каждая пара контактов работает как отдельный выключатель, независимо от того, как ведут себя остальные пары контактов. Как правило, один контакт у них является общим. Такие выключатели служат для раздельного включения ламп в светильнике.
Промышленные электрические выключатели изготовляют с ручным и автоматическим управлением. Последние могут иметь также защиту от понижения напряжения: если напряжение опускается ниже допустимого значения, происходит автоматическое отключение. Распространены полупроводниковые электрические выключатели с дистанционным управлением от компьютера.
Электрические выключатели высокого напряжения (высоковольтные выключатели) предназначены для ручного или дистанционного оперативного включения и отключения устройств высокого напряжения при нормальных режимах и для автоматического выключения этих установок в аварийных режимах при токах перегрузки и токах короткого замыкания.
ВЫПРЯМИ́ТЕЛЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ, устройство для преобразования переменного электрического тока в постоянный. Большинство мощных источников электрической энергии (напр., электрические генераторы на электростанциях) вырабатывают переменный ток. Однако многие электрические устройства на городском и железнодорожном транспорте, в химической промышленности, в цветной металлургии, в быту и т. д. работают на постоянном токе различного напряжения. В простейшем случае переменный ток выпрямляется электрическим вентилем, пропускающим ток (напр., синусоидальный) только в одном направлении. В однофазных электрических цепях используют однополупериодные, двухполупериодные с нулевым выводом и мостовые схемы электрических выпрямителей. На рис. 1 приведена схема однополупериодного выпрямителя однофазного тока. Напряжение U₁, обычно синусоидальное, от источника переменного тока через трансформатор Тр подаётся на вентиль В. Ток J в нагрузке Rн течёт только при положительной полярности подводимого напряжения, т. е. при открытом состоянии вентиля В. Конденсатор С заряжается положительными полуволнами пульсирующего тока, а в паузах, соответствующих по времени отрицательным полуволнам, разряжается на нагрузку. Таким образом, пульсирующий ток сглаживается, усредняется.
В схеме двухполупериодного выпрямителя (рис. 2) применяют трансформатор со средней точкой во вторичной обмотке. Благодаря такому соединению обмотки с вентилями выпрямленный ток формируется из обеих полуволн тока. Частота пульсаций выпрямленного тока при этом возрастает в 2 раза по сравнению с однополупериодным выпрямителем, что облегчает сглаживание тока.
Схема мостового выпрямителя (рис. 3) также двухполупериодная, но вторичная обмотка трансформатора выполнена без средней точки и имеет в 2 раза меньшее количество витков по сравнению со вторичной обмоткой трансформатора. Указанные схемы выпрямителей применяют обычно в системах питания устройств, у которых потребляемая мощность не превышает нескольких киловатт (бытовые электронные приборы, некоторые устройства автоматики и телемеханики и др.), и лишь в отдельных случаях для питания мощных (до 1000 кВт) устройств (напр., двигателей электровозов).
1)
