Страница:
1 – однополупериодная; 2 – двухполупериодная; 3 – мостовая
ВЫСÓКАЯ ПЕЧÁТЬ, способ получения полиграфического изображения на бумаге (или ином материале) с использованием печатных форм, на которых печатающие элементы выступают над пробельными (непечатающими) элементами. Текст и иллюстрации готовят раздельно и объединяют обычно при составлении печатной формы, используемой многократно. Иллюстрационные формы изготавливают в цинкографии травлением или гравированием; текстовые – набором. В высокой печати часто приходится использовать дубликаты печатных форм – копии с оригинальных форм, что обусловлено особенностями способа: повышенным давлением при печати, вызывающим быстрый износ печатных элементов при больших тиражах. Высокая печать используется для печатания текстовых изданий (книги, газеты, брошюры и пр.).
1)
1 – форма; 2 – форма с краской; 3 – бумага с оттиском краски;
а – печатающие участки; б – непечатающий (углублённый) участок; в – бумага; г – краска
ВЫСОКОВÓЛЬТНЫЙ ВЫКЛЮЧÁТЕЛЬ, выключатель электрический 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. Для гашения электрической дуги, возникающей при размыкании цепи с током, в высоковольтных выключателях используются дугогасительные устройства.
По виду дугогасительного устройства и среде, в которой происходит гашение дуги, различают масляные, элегазовые, воздушные, вакуумные, газогенерирующие и электромагнитные выключатели. В масляных выключателях дуга гасится с помощью потока газа, образующегося в результате разложения трансформаторного масла, в котором расположены контакты выключателя. Масляные выключатели входят в состав распределительных устройств электрических станций и подстанций. В воздушных выключателях дуга гасится сжатым воздухом; воздушные выключатели выпускаются на напряжения до 1150 В. В вакуумных выключателях дуга гасится в высоком вакууме (1–0.1 МПа); используются такие выключатели при частых отключениях нагрузки. В элегазовых выключателях гасящей средой является гексафторид серы – элегаз; рабочее напряжение таких выключателей несколько киловатт. В газогенерирующих выключателях дуга гасится потоком газов, образующихся под воздействием дуги из газогенерирующих материалов (фибры, органического стекла и др.); применяется гл. обр. на напряжения 6—15 кВ при силе тока до 600 А. В электромагнитных выключателях дуга затягивается в камеру (где она остывает и гаснет) мощным магнитным полем, создаваемым отключаемым током, протекающим по обмоткам электромагнитов; применяется на напряжения 3—10 кВ.
ВЫСОКОСКОРОСТНЫ́Е ЖЕЛÉЗНЫЕ ДОРÓГИ, магистрали, по которым поезда движутся со скоростью не ниже 200 км/ч. Вся история развития железнодорожного транспорта связана со стремлением обеспечить максимальные скорости движения, минимальное время нахождения пассажиров и грузов в пути, увеличение пропускной способности дорог. Для высокоскоростного транспорта требуется создание специальной инфраструктуры – искусственных сооружений, рельсового пути, систем управления движением, устройств сигнализации, информации и связи, обеспечивающих необходимую безопасность пассажиров и сохранность грузов. Осуществляется высокоскоростное движение либо колёсным подвижным составом, передвигающимся по традиционному рельсовому пути, либо вагонами, не имеющими непосредственного контакта при движении с путепроводной эстакадой (т. н. левитирующий транспорт). В последнем случае для создания тяги используется специальный линейный электродвигатель в сочетании с магнитным подвесом.
Рекордную скорость 140 км/ч впервые развил в 1905 г. локомотив с паровой тягой немецкой фирмы «Сименс»; через некоторое время он же достиг скорости 200 км/ч. В 1973 г. в Великобритании на локомотиве с дизельным двигателем достигнута скорость 230 км/ч. В нач. 80-х гг. на дорогах Европы появился французский суперэкспресс ТGV (Trains Grande Vitesse – вагон с высокой скоростью), развивавший скорость 380 км/ч; в 1990 г. он показал рекордную скорость – 515.3 км/ч. Однако наиболее приемлемой для эксплуатации суперэкспресса является скорость 300 км/ч. С такой скоростью движутся поезда в различных регионах Западной Европы. Наиболее развито скоростное движение во Франции, Германии, Испании, Италии – странах, связанных единой сетью высокоскоростных железных дорог. В Японии, имеющей протяжённую сеть высокоскоростных линий, объединяющих всю территорию страны, рабочая скорость движения на большинстве участков не превышает 210–240 км/ч (в тоннелях до 270 км/ч). В России создание высокоскоростного железнодорожного транспорта началось в кон. 1980-х гг. На первой скоростной линии между Москвой и Ленинградом (Санкт-Петербургом) в 1989 г. началась эксплуатация электропоезда ЭР-200, развивающего на отдельных участках скорость 200 км/ч. В кон. 90-х гг. разработан и построен скоростной электропоезд, рассчитанный на более высокие скорости для эксплуатации на том же направлении.
ВЫСОТОМÉР (альтиметр), прибор для определения высоты полёта летательного аппарата. Различают барометрические высотомеры и радиовысотомеры. Принцип действия барометрических высотомеров основан на однозначной зависимости атмосферного давления от высоты полёта летательного аппарата. Конструкция такого высотомера подобна конструкции барометра-анероида, но его отсчётная шкала проградуирована в метрах и километрах. По показаниям прибора определяют как абсолютную высоту (высоту относительно условного уровня, на котором атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. – уровень Мирового океана), так и относительную (высоту относительно места вылета). Барометрические высотомеры применимы до высоты 30 км.
В радио высотомерах высота полёта измеряется при помощи радиоволн. В полёте радиовысотомер посылает радиоволны перпендикулярно земной поверхности и измеряет время между моментами излучения радиоволн и их приёма после отражения от земли (воды). Зная время и скорость распространения радиоволн (~ 300 000 км/с), легко определить расстояние, пройденное радиоволнами за это время, т. е. удвоенное расстояние от летательного аппарата до земной поверхности.
ВЫЧИСЛИ́ТЕЛЬНАЯ МАШИ́НА, устройство или комплекс устройств для механизации и автоматизации процессов вычислений и обработки информации. Первые устройства механизированного счёта состояли из зубчатых колёс, реек, рычагов и т. п. деталей, отсюда их название – вычислительные машины. Кним относятся арифмометр В. Шиккарда (1623 г., Германия), счётная машина Б. Паскаля (1641 г., Франция), арифмометры К. Томаса (1820 г., Франция) и В. Т. Однера (1890 г., Россия). На смену механическим арифмометрам пришли электромеханические счётные машины: табулятор Г. Галлерита (1887 г., США), цифровые вычислители Ц-З К. Цузе (1941 г., Германия), МАРК-I и МАРК-II Г. Айкена (1944—47 гг., США) и др. В 1946 г. в США создана первая электронная вычислительная машина (ЭВМ) – ЭНИАК; первая отечественная ЭВМ – МЭСМ построена в 1950 г. под руководством академика С. А. Лебедева. Термин «вычислительная машина» применительно к ЭВМ сохранился лишь в силу исторической преемственности; по существу ЭВМ – это комплекс (система) сложнейших электронных устройств, обеспечивающих переработку, хранение, передачу и отображение информации, представленной в цифровой, буквенной, изобразительной или речевой форме либо в виде непрерывно изменяющихся физических величин. Иногда термин «вычислительная машина» применяют также к устройствам оптической обработки информации – оптическим процессорам, называя их по аналогии с ЭВМ оптическими вычислительными машинами.
ВЫЧИСЛИ́ТЕЛЬНАЯ ТÉХНИКА, 1) совокупность технических и математических средств, методов и приёмов, используемых для механизации и автоматизации процессов вычислений и обработки информации. Основу технических средств современной вычислительной техники составляют электронные вычислительные машины (ЭВМ, компьютеры), устройства ввода, вывода, представления и передачи данных (сканеры, принтеры, модемы, мониторы, плоттеры, клавиатуры, накопители на магнитных лентах и дисках и т. д.), ноутбуки, микрокалькуляторы, электронные записные книжки и пр. К математическим средствам относятся разнообразные программы (в т. ч. операционные системы, программы технического обслуживания ЭВМ), языки программирования, инструкции, протоколы и т. д.
Первые примитивные устройства (абак, китайские счёты и т. п.) для механизации вычислений площадей земельных участков, торговых расчётов и пр. появились за сотни лет до н. э. Вычислительные устройства, такие, как, напр., шкала Непера, логарифмическая линейка, арифмометр В. Шиккарда, счётная машина Б. Паскаля, были известны уже в 17 в. На смену им в 18–19 вв. пришли планиметры Дж. Германа и Дж. Амслера, арифмометр В. Т. Однера и др. В 1833 г. английский учёный Ч. Беббидж разработал проект «аналитической машины» – гигантского арифмометра с программным управлением, арифметическим и запоминающим устройствами; однако осуществить свой проект ему не удалось гл. обр. из-за недостаточной технической базы. Развитие вычислительной техники в кон. 19 – нач. 20 в. связано в основном с созданием аналоговых вычислительных машин (АВМ). Лишь в 1944 г. в США была построена первая цифровая вычислительная машина (ЦВМ) с программным управлением МАРК-I на электромагнитных реле.
Решающим событием в развитии вычислительной техники стало создание в 1946 г. в США электронной вычислительной машины (ЭВМ) – ЭНИАК. Первая отечественная ЭВМ – МЭСМ была построена в 1950 г. под руководством академика С. А. Лебедева, а спустя три года появилась БЭСМ – предшественница серии отечественных цифровых ЭВМ: «Минск», «Урал», «Днепр», «Мир», «Раздан» и др. С развитием вакуумной, а затем полупроводниковой электроники и микроэлектроники изменялась элементная база ЭВМ и других технических средств вычислительной техники, разрабатывались новые логические схемы устройств. Одновременно создавались новые, всё более сложные программы, совершенствовались языки программирования и методы управления вычислительным процессом. За каких-то 40 лет существования производительность электронных вычислительных машин возросла с нескольких тысяч до десятков миллиардов операций за 1 секунду.
Новый, поистине революционный этап в развитии вычислительной техники ознаменовался созданием в 1970-х гг. персональных компьютеров. С появлением персональных компьютеров, работающих в режиме дружественного диалога с пользователем, вычислительная техника стала доступна широкому кругу пользователей – от школьников до специалистов в области математики и программирования, от кассира в магазине до конструктора космических систем, от лаборанта до учёного-атомщика. К кон. 2000 г. вычислительная техника из инструмента для математических расчётов превратилась в универсальное средство обработки информации, располагающее совершенным программным обеспечением, способное решать самые сложные задачи практически во всех сферах человеческой деятельности – экономике, энергетике, промышленности, научных исследованиях и др.
2) Отрасль техники, занимающаяся разработкой, изготовлением и эксплуатацией вычислительных машин, устройств и приборов.
Г
ГÁВАНЬ, часть водного пространства, защищённая от ветра, ветровых волн, течения и ледохода, используемая для стоянки судов. Различают гавани морские, озёрные, речные и водохранилищные. Гавань может служить портом-убежищем, использоваться для выполнения ремонтных работ (ремонтная гавань) или для длительного отстоя судов в межнавигационный период (зимовочная гавань).
Как база пребывания судов определённого типа гавань может быть рыбной, военной, судов технического флота и др. В портах гаванью называют часть внутренней акватории порта, примыкающую к местам выполнения грузовых работ и отводимую для ожидания судами свободного места у пирса или у набережной и для выполнения маневровых операций с судами при их подготовке к погрузке-выгрузке и выводе из порта.
В зависимости от типа обрабатываемых в порту судов или рода груза портовая гавань может быть пассажирской, каботажной, лесной, угольной, нефтяной. Вследствие повышенной экологической и пожароопасности, токсичности и взрывоопасности нефтепродуктов, сжиженных газов и других жидких грузов акватория нефтегавани отделяется от остальной внутренней акватории разного рода ограждениями для устранения возможности распространения нефти в прилегающие зоны. При наличии течений нефтегавань располагают таким образом, чтобы разлившаяся нефть не поступила в основные районы порта, в прилегающие зоны отдыха, другие важные участки побережья и акватории. По названным причинам часто нефтегавань выносят за пределы акватории порта и создают изолированный порт-спутник. Примером современных нефтегаваней могут служить изолированная нефтегавань порта Марсель, расположенная в 30 км от основного порта, нефтегавань порта Дюнкерк, рассчитанная на заход танкеров дедвейтом 500 тыс. т и оборудованная системой заграждений, устраняющих опасность разлива нефти, и др.
Гавань в Барселоне, Испания
ГАГÁРИН Юрий Алексеевич (1934–1968), лётчик-космонавт СССР. Впервые в мире 12 апреля 1961 г. совершил орбитальный полёт вокруг Земли на космическом корабле «Восток» продолжительностью 1 ч 48 мин и успешно приземлился с использованием парашютной системы на территории Саратовской области. После полёта Гагарин непрерывно совершенствовал своё мастерство как лётчик-космонавт, а также участвовал в обучении и тренировке экипажей космонавтов, руководил полётами космических кораблей. Трагически погиб в авиационной катастрофе во время тренировочного полёта вместе с полковником В. С. Серёгиным. Похоронен на Красной площади, у Кремлёвской стены.
Ю.А. Гагарин
ГÁЕЧНЫЙ КЛЮЧ, ручной инструмент для завинчивания и отвинчивания болтов, винтов, гаек и других деталей. Состоит из зева или контурного выступа для захвата деталей и рукоятки. Бывают гаечные ключи простые одно – и двухсторонние, велосипедные, кольцевые, трубчатые, торцевые, разводные. Ключи гаечные разводные – незаменимый инструмент в каждом доме; вместе с трубными ключами их часто используют при сантехнических работах. Размеры зева простых, кольцевых и трубчатых гаечных ключей от 6 до 32 мм, торцевых – от 9 до 22 мм.
Разводной гаечный ключ
ГАЗГÓЛЬДЕР, стационарное стальное сооружение, предназначенное для приёма, хранения и подачи газа в распределительные газопроводы или в установки для его переработки. Используют также для смешения различных газов, измерения их количества. Бывают газгольдеры переменного объёма (не занятый газом объём заполняется водой) и постоянного объёма, сферические или цилиндрические. Газ в газгольдерах хранится под давлением до 1.8 МПа. Газгольдеры переменного объёма имеют вместимость до 100 тыс. мі, постоянного объёма – от 50—270 мі (сферические) до 300—4000 мі (цилиндрические). Газгольдеры постоянного объёма располагаются обычно на поверхности земли и соединяются между собой трубопроводами, образуя батареи ёмкостью 20–30 тыс. мі.
а)
б)
Газгольдеры высокого давления:
а – цилиндрический; б – шаровой
ГАЗЛИ́ФТ (эрлифт), устройство для подъёма из скважин жидкостей (нефти, воды, различных растворов) за счёт энергии газа или воздуха, подаваемых в скважину под давлением. Сжатый газ (или воздух) может подаваться в скважину компрессором или поступать из газоносного пласта высокого давления. В скважине газ смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную эмульсию, которая по отдельной трубе поднимается на поверхность. Пузырьки газа (воздуха), поднимаясь вверх, расширяются и увеличивают скорость движения газожидкостной смеси. На поверхности смесь разделяется (сепарируется) на жидкую и газообразную фазы. Газлифтом можно подавать воду на высоту до 200 м, нефть – на 1000 м. Эрлифтные системы широко применяют при строительстве вертикального дренажа. Устаревшее название газлифта – мамут-насос.
ГАЗОБЕТÓН, то же, что пенобетон.
ГÁЗОВАЯ СВÁРКА, соединение деталей с нагревом (плавлением) мест сварки газовым пламенем, получаемым при сжигании различных горючих веществ в кислороде. Различают водородно-кислородную, бензино-кислородную, ацетилено-кислородную и другие виды сварки. Наибольшее промышленное применение получила ацетилено-кислородная сварка. В отличие от электрической дуги или других источников энергии, газовое пламя нагревает материал медленнее и более плавно. Это определяет целесообразность применения газовой сварки для соединения деталей из чугуна, инструментальных сталей, когда нужны подогрев или медленное охлаждение в процессе соединения металла. Для газовой сварки не требуется сложного оборудования (используются сварочные горелки и газ из баллона), поэтому этот способ сварки часто применяется при ремонтных работах. Разновидностью газовой сварки является газопрессовая сварка, производимая с осадкой (сдавливанием) после нагрева соединяемых частей – труб, рельсов и т. п.
Сварочная горелка для газовой сварки:
1 – кислород; 2 – горючий газ; 3 – регулятор подачи кислорода; 4 – регулятор подачи горючего газа
ГÁЗОВАЯ ТУРБИ́НА, турбина, в лопаточном аппарате которой энергия сжатого и нагретого газа (обычно продуктов сгорания топлива) преобразуется в механическую работу на валу. Нагревание сжатого газа может осуществляться в камере сгорания, ядерном реакторе и др.
Конструктивно газовая турбина представляет собой ряд последовательно расположенных неподвижных лопаточных венцов соплового аппарата и вращающихся венцов рабочего колеса. Поток газа, действуя на рабочие лопатки, создаёт крутящий момент на валу турбины. При этом абсолютная скорость газа уменьшается. Чем меньше эта скорость, тем большая часть энергии газа преобразуется в механическую работу на валу турбины. Сопловой аппарат в сочетании с рабочим колесом составляет ступень турбины. По направлению газового потока различают осевые (наиболее распространены) и радиальные турбины. В осевых турбинах поток движется вдоль оси турбины, в радиальных – перпендикулярно ей. Радиальные турбины могут быть центростремительными и центробежными.
Газовые турбины бывают одноступенчатые и многоступенчатые. Число ступеней определяется назначением турбины, её конструктивной схемой, мощностью, развиваемой одной ступенью, а также рабочим перепадом давления. Процесс преобразования энергии в многоступенчатой турбине состоит из ряда последовательных процессов в отдельных ступенях. По способу использования располагаемого теплоперепада различают активные турбины, в рабочем колесе которых происходит только поворот потока без изменения давления, и реактивные турбины, в которых давление уменьшается как в сопловых аппаратах, так и на рабочих лопатках. Рабочие лопатки воспринимают усилия, возникающие как вследствие изменения направления скорости газа, обтекающего их (активное действие потока), так и в результате ускорения потока газа при его относительном движении в межлопаточных каналах (реактивное действие потока). Практически все газовые турбины – многоступенчатые. Газовые турбины входят в состав газотурбинных двигателей (авиационных, автомобильных и др.).
Схема газотурбинного двигателя:
1 – воздух; 2 – диффузор; 3 – входной патрубок; 4 – теплообменник; 5 – сжатый и подогретый воздух; 6 – продукты сгорания; 7 – рабочие лопатки; 8 – направляющий сопловой аппарат; 9 – отводной патрубок газовой турбины; 10 – рабочее колесо газовой турбины; 11 – газовая турбина; 12 – вал; 13 – редуктор; 14 – выходной вал; 15 – форсунки; 16 – топливо; 17 – рабочее колесо компрессора; 18 – центробежный компрессор
ГÁЗОВЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, двигатель внутреннего сгорания, работающий на газообразном топливе (сжатый природный, генераторный, доменный и другие газы). Различают газовые двигатели с искровым зажиганием или с воспламенением смеси запальным жидким топливом (газодизель). В металлургической промышленности для привода воздуходувок используются газовые двигатели, работающие на доменном газе. В нефтяной и газовой промышленности для привода нефте – и газоперекачивающих установок используют газовые двигатели, работающие на природном газе. Газовые двигатели, работающие на сжиженном газе (газожидкостные двигатели), применяют в тех случаях, когда важно обеспечить безвредность и бездымность выхлопных газов, напр. при работе автомобилей, городских автобусов, автопогрузчиков и тягачей в складских и подземных помещениях и т. п. Преимущества газовых двигателей перед жидкотопливными: значительно меньший износ основных деталей благодаря более совершенному смесеобразованию и сгоранию; отсутствие в выхлопных газах вредных примесей; возможность применения более высокой степени сжатия, чем в двигателях, работающих на бензине. Наиболее распространены газовые двигатели, работающие по циклу дизеля.
ГАЗОРАЗРЯ́ДНЫЕ ИСТÓЧНИКИ СВÉТА, электровакуумные приборы, генерирующие оптическое излучение в результате электрического разряда в газах, парах вещества или их смесях. Газоразрядные источники света имеют оболочку из тугоплавкого стекла, кварцевого стекла, сапфира или другого прозрачного для света материала. В оболочку герметично впаяны металлические электроды, между которыми происходит электрический разряд. Оболочка наполнена обычно инертным газом (ксеноном, криптоном, аргоном, неоном), иногда с добавками металла (напр., ртути, натрия, калия) или другого вещества (напр., галогенидов натрия, таллия, индия), испаряющихся при возникновении разряда. В отличие от обычных ламп накаливания, газоразрядные лампы имеют широкий оптический диапазон (от долей до единиц микрона), излучение может генерироваться непрерывно во времени либо в виде отдельных световых вспышек длительностью от 0.1 мкс до 10 мс, повторяющихся с частотой до нескольких килогерц.
Практическое использование электрического разряда для освещения началось с изобретением в 1876 г. российским электротехником П. Н. Яблочковым дуговой угольной лампы (электрическая дуга горела между концами угольных электродов). К кон. 2000 г. создано большое число разнообразных газоразрядных источников света, различающихся составом газа (или паров), рабочим давлением, типом разряда (дуговой, тлеющий, импульсный, высокочастотный), материалом и формой оболочки. Преимущественное распространение получили импульсные лампы, дуговые лампы (ксеноновые, ртутные, натриевые), безэлектродные высокочастотные лампы.
Дуговые ксеноновые лампы трубчатой или шаровой формы выпускаются мощностью от 75 Вт до 50 кВт, имеют световую отдачу от 20 до 50 лм/Вт и спектр излучения, близкий к солнечному в видимой области. Применяются для освещения площадей, стадионов, карьеров и т. п., имитации солнечного излучения (напр., в теплицах), а также в светокопировальных, фотолитографических устройствах и кинопроекционных аппаратах.
Дуговые ртутные лампы имеют трубчатую или шаровую форму, мощность 100—1000 Вт, световую отдачу 45–55 лм/Вт, повышенную (по сравнению с ксеноновыми лампами) долю излучения в ультрафиолетовой области спектра. Применяются в медицинских и сельскохозяйственных приборах и устройствах, в светокопировальных аппаратах и фотолитографии. Натриевые лампы бывают с низким и высоким давлением газа в колбе. Лампы низкого давления (до 2·103 Па) выпускаются мощностью 45—200 Вт при световой отдаче до 100 лм/Вт и более; излучают практически чисто-жёлтый свет, обеспечивая хорошую видимость при низких уровнях освещённости; срок службы 5–7 тыс. ч. Применяются для световой сигнализации. Лампы высокого давления (до 5·103 Па) имеют световую отдачу 75—140 лм/Вт, мощность 100—1000 Вт; дают золотисто-белый свет; срок службы 15–20 тыс. ч. Применяются в основном для освещения дорог, тоннелей, аэродромов и т. п.
Безэлектродные высокочастотные лампы выпускаются мощностью до 10 кВт; возбуждаются электромагнитным полем с частотой 5—27 МГц. Применяются в печах радиационного нагрева, сушильных камерах, фотолитографических установках и др.
Импульсные лампы с ксеноновым наполнением обеспечивают энергию разряда от единиц до десятков килоджоулей, среднюю мощность до нескольких киловатт и световую отдачу 15–60 лм/Вт. Применяются для накачки лазеров, в импульсных фотовспышках, а также для световой сигнализации, оптической локации и т. д.
Как база пребывания судов определённого типа гавань может быть рыбной, военной, судов технического флота и др. В портах гаванью называют часть внутренней акватории порта, примыкающую к местам выполнения грузовых работ и отводимую для ожидания судами свободного места у пирса или у набережной и для выполнения маневровых операций с судами при их подготовке к погрузке-выгрузке и выводе из порта.
В зависимости от типа обрабатываемых в порту судов или рода груза портовая гавань может быть пассажирской, каботажной, лесной, угольной, нефтяной. Вследствие повышенной экологической и пожароопасности, токсичности и взрывоопасности нефтепродуктов, сжиженных газов и других жидких грузов акватория нефтегавани отделяется от остальной внутренней акватории разного рода ограждениями для устранения возможности распространения нефти в прилегающие зоны. При наличии течений нефтегавань располагают таким образом, чтобы разлившаяся нефть не поступила в основные районы порта, в прилегающие зоны отдыха, другие важные участки побережья и акватории. По названным причинам часто нефтегавань выносят за пределы акватории порта и создают изолированный порт-спутник. Примером современных нефтегаваней могут служить изолированная нефтегавань порта Марсель, расположенная в 30 км от основного порта, нефтегавань порта Дюнкерк, рассчитанная на заход танкеров дедвейтом 500 тыс. т и оборудованная системой заграждений, устраняющих опасность разлива нефти, и др.
ГАГÁРИН Юрий Алексеевич (1934–1968), лётчик-космонавт СССР. Впервые в мире 12 апреля 1961 г. совершил орбитальный полёт вокруг Земли на космическом корабле «Восток» продолжительностью 1 ч 48 мин и успешно приземлился с использованием парашютной системы на территории Саратовской области. После полёта Гагарин непрерывно совершенствовал своё мастерство как лётчик-космонавт, а также участвовал в обучении и тренировке экипажей космонавтов, руководил полётами космических кораблей. Трагически погиб в авиационной катастрофе во время тренировочного полёта вместе с полковником В. С. Серёгиным. Похоронен на Красной площади, у Кремлёвской стены.
ГÁЕЧНЫЙ КЛЮЧ, ручной инструмент для завинчивания и отвинчивания болтов, винтов, гаек и других деталей. Состоит из зева или контурного выступа для захвата деталей и рукоятки. Бывают гаечные ключи простые одно – и двухсторонние, велосипедные, кольцевые, трубчатые, торцевые, разводные. Ключи гаечные разводные – незаменимый инструмент в каждом доме; вместе с трубными ключами их часто используют при сантехнических работах. Размеры зева простых, кольцевых и трубчатых гаечных ключей от 6 до 32 мм, торцевых – от 9 до 22 мм.
ГАЗГÓЛЬДЕР, стационарное стальное сооружение, предназначенное для приёма, хранения и подачи газа в распределительные газопроводы или в установки для его переработки. Используют также для смешения различных газов, измерения их количества. Бывают газгольдеры переменного объёма (не занятый газом объём заполняется водой) и постоянного объёма, сферические или цилиндрические. Газ в газгольдерах хранится под давлением до 1.8 МПа. Газгольдеры переменного объёма имеют вместимость до 100 тыс. мі, постоянного объёма – от 50—270 мі (сферические) до 300—4000 мі (цилиндрические). Газгольдеры постоянного объёма располагаются обычно на поверхности земли и соединяются между собой трубопроводами, образуя батареи ёмкостью 20–30 тыс. мі.
а)
а – цилиндрический; б – шаровой
ГАЗЛИ́ФТ (эрлифт), устройство для подъёма из скважин жидкостей (нефти, воды, различных растворов) за счёт энергии газа или воздуха, подаваемых в скважину под давлением. Сжатый газ (или воздух) может подаваться в скважину компрессором или поступать из газоносного пласта высокого давления. В скважине газ смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную эмульсию, которая по отдельной трубе поднимается на поверхность. Пузырьки газа (воздуха), поднимаясь вверх, расширяются и увеличивают скорость движения газожидкостной смеси. На поверхности смесь разделяется (сепарируется) на жидкую и газообразную фазы. Газлифтом можно подавать воду на высоту до 200 м, нефть – на 1000 м. Эрлифтные системы широко применяют при строительстве вертикального дренажа. Устаревшее название газлифта – мамут-насос.
ГАЗОБЕТÓН, то же, что пенобетон.
ГÁЗОВАЯ СВÁРКА, соединение деталей с нагревом (плавлением) мест сварки газовым пламенем, получаемым при сжигании различных горючих веществ в кислороде. Различают водородно-кислородную, бензино-кислородную, ацетилено-кислородную и другие виды сварки. Наибольшее промышленное применение получила ацетилено-кислородная сварка. В отличие от электрической дуги или других источников энергии, газовое пламя нагревает материал медленнее и более плавно. Это определяет целесообразность применения газовой сварки для соединения деталей из чугуна, инструментальных сталей, когда нужны подогрев или медленное охлаждение в процессе соединения металла. Для газовой сварки не требуется сложного оборудования (используются сварочные горелки и газ из баллона), поэтому этот способ сварки часто применяется при ремонтных работах. Разновидностью газовой сварки является газопрессовая сварка, производимая с осадкой (сдавливанием) после нагрева соединяемых частей – труб, рельсов и т. п.
1 – кислород; 2 – горючий газ; 3 – регулятор подачи кислорода; 4 – регулятор подачи горючего газа
ГÁЗОВАЯ ТУРБИ́НА, турбина, в лопаточном аппарате которой энергия сжатого и нагретого газа (обычно продуктов сгорания топлива) преобразуется в механическую работу на валу. Нагревание сжатого газа может осуществляться в камере сгорания, ядерном реакторе и др.
Конструктивно газовая турбина представляет собой ряд последовательно расположенных неподвижных лопаточных венцов соплового аппарата и вращающихся венцов рабочего колеса. Поток газа, действуя на рабочие лопатки, создаёт крутящий момент на валу турбины. При этом абсолютная скорость газа уменьшается. Чем меньше эта скорость, тем большая часть энергии газа преобразуется в механическую работу на валу турбины. Сопловой аппарат в сочетании с рабочим колесом составляет ступень турбины. По направлению газового потока различают осевые (наиболее распространены) и радиальные турбины. В осевых турбинах поток движется вдоль оси турбины, в радиальных – перпендикулярно ей. Радиальные турбины могут быть центростремительными и центробежными.
Газовые турбины бывают одноступенчатые и многоступенчатые. Число ступеней определяется назначением турбины, её конструктивной схемой, мощностью, развиваемой одной ступенью, а также рабочим перепадом давления. Процесс преобразования энергии в многоступенчатой турбине состоит из ряда последовательных процессов в отдельных ступенях. По способу использования располагаемого теплоперепада различают активные турбины, в рабочем колесе которых происходит только поворот потока без изменения давления, и реактивные турбины, в которых давление уменьшается как в сопловых аппаратах, так и на рабочих лопатках. Рабочие лопатки воспринимают усилия, возникающие как вследствие изменения направления скорости газа, обтекающего их (активное действие потока), так и в результате ускорения потока газа при его относительном движении в межлопаточных каналах (реактивное действие потока). Практически все газовые турбины – многоступенчатые. Газовые турбины входят в состав газотурбинных двигателей (авиационных, автомобильных и др.).
1 – воздух; 2 – диффузор; 3 – входной патрубок; 4 – теплообменник; 5 – сжатый и подогретый воздух; 6 – продукты сгорания; 7 – рабочие лопатки; 8 – направляющий сопловой аппарат; 9 – отводной патрубок газовой турбины; 10 – рабочее колесо газовой турбины; 11 – газовая турбина; 12 – вал; 13 – редуктор; 14 – выходной вал; 15 – форсунки; 16 – топливо; 17 – рабочее колесо компрессора; 18 – центробежный компрессор
ГÁЗОВЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, двигатель внутреннего сгорания, работающий на газообразном топливе (сжатый природный, генераторный, доменный и другие газы). Различают газовые двигатели с искровым зажиганием или с воспламенением смеси запальным жидким топливом (газодизель). В металлургической промышленности для привода воздуходувок используются газовые двигатели, работающие на доменном газе. В нефтяной и газовой промышленности для привода нефте – и газоперекачивающих установок используют газовые двигатели, работающие на природном газе. Газовые двигатели, работающие на сжиженном газе (газожидкостные двигатели), применяют в тех случаях, когда важно обеспечить безвредность и бездымность выхлопных газов, напр. при работе автомобилей, городских автобусов, автопогрузчиков и тягачей в складских и подземных помещениях и т. п. Преимущества газовых двигателей перед жидкотопливными: значительно меньший износ основных деталей благодаря более совершенному смесеобразованию и сгоранию; отсутствие в выхлопных газах вредных примесей; возможность применения более высокой степени сжатия, чем в двигателях, работающих на бензине. Наиболее распространены газовые двигатели, работающие по циклу дизеля.
ГАЗОРАЗРЯ́ДНЫЕ ИСТÓЧНИКИ СВÉТА, электровакуумные приборы, генерирующие оптическое излучение в результате электрического разряда в газах, парах вещества или их смесях. Газоразрядные источники света имеют оболочку из тугоплавкого стекла, кварцевого стекла, сапфира или другого прозрачного для света материала. В оболочку герметично впаяны металлические электроды, между которыми происходит электрический разряд. Оболочка наполнена обычно инертным газом (ксеноном, криптоном, аргоном, неоном), иногда с добавками металла (напр., ртути, натрия, калия) или другого вещества (напр., галогенидов натрия, таллия, индия), испаряющихся при возникновении разряда. В отличие от обычных ламп накаливания, газоразрядные лампы имеют широкий оптический диапазон (от долей до единиц микрона), излучение может генерироваться непрерывно во времени либо в виде отдельных световых вспышек длительностью от 0.1 мкс до 10 мс, повторяющихся с частотой до нескольких килогерц.
Практическое использование электрического разряда для освещения началось с изобретением в 1876 г. российским электротехником П. Н. Яблочковым дуговой угольной лампы (электрическая дуга горела между концами угольных электродов). К кон. 2000 г. создано большое число разнообразных газоразрядных источников света, различающихся составом газа (или паров), рабочим давлением, типом разряда (дуговой, тлеющий, импульсный, высокочастотный), материалом и формой оболочки. Преимущественное распространение получили импульсные лампы, дуговые лампы (ксеноновые, ртутные, натриевые), безэлектродные высокочастотные лампы.
Дуговые ксеноновые лампы трубчатой или шаровой формы выпускаются мощностью от 75 Вт до 50 кВт, имеют световую отдачу от 20 до 50 лм/Вт и спектр излучения, близкий к солнечному в видимой области. Применяются для освещения площадей, стадионов, карьеров и т. п., имитации солнечного излучения (напр., в теплицах), а также в светокопировальных, фотолитографических устройствах и кинопроекционных аппаратах.
Дуговые ртутные лампы имеют трубчатую или шаровую форму, мощность 100—1000 Вт, световую отдачу 45–55 лм/Вт, повышенную (по сравнению с ксеноновыми лампами) долю излучения в ультрафиолетовой области спектра. Применяются в медицинских и сельскохозяйственных приборах и устройствах, в светокопировальных аппаратах и фотолитографии. Натриевые лампы бывают с низким и высоким давлением газа в колбе. Лампы низкого давления (до 2·103 Па) выпускаются мощностью 45—200 Вт при световой отдаче до 100 лм/Вт и более; излучают практически чисто-жёлтый свет, обеспечивая хорошую видимость при низких уровнях освещённости; срок службы 5–7 тыс. ч. Применяются для световой сигнализации. Лампы высокого давления (до 5·103 Па) имеют световую отдачу 75—140 лм/Вт, мощность 100—1000 Вт; дают золотисто-белый свет; срок службы 15–20 тыс. ч. Применяются в основном для освещения дорог, тоннелей, аэродромов и т. п.
Безэлектродные высокочастотные лампы выпускаются мощностью до 10 кВт; возбуждаются электромагнитным полем с частотой 5—27 МГц. Применяются в печах радиационного нагрева, сушильных камерах, фотолитографических установках и др.
Импульсные лампы с ксеноновым наполнением обеспечивают энергию разряда от единиц до десятков килоджоулей, среднюю мощность до нескольких киловатт и световую отдачу 15–60 лм/Вт. Применяются для накачки лазеров, в импульсных фотовспышках, а также для световой сигнализации, оптической локации и т. д.