Текст
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ЮНОГО УЧЕНОГО
к и м и ь кн с
«РОСМЭН
авт(\мЬбили | мотоциклы
Аренда | электричество
КНИГА ПЕРВАЯ
АВТОМОБИЛИ
Перевод с английского Е.В. Комиссарова
Создатели этой книги
Авторы: Джонатан Рэтленд и Маргарет Стефенс
Технический консультант: Роджер Эймс
Художники: Малькольм Инглиш, Терри Хэдлер,
Джон Хатчинсон, Фрэнк Кеннард,
Джек Пеллинг, Майкл Роффи, Роберт Уолстер,
Зин Уилкинсон, Ганс Виборг-Йенссен,
Джон Скорэй и Крис Лайон.
Содержание
7 Введение 21 Автомобили для ралли
8 Первые автомобили 22 Трековые автомобили
10 Учисьразбираться в 24 Странные автомобили
машинах 26 Проектирование автомобилей
12 Классические автомобили 28 Производство автомобилей
14 Спортивно-гоночные 30 «Зеленые» автомобили
автомобили 32 Мировой рекорд скорости
16 Гонки «Гран-При» на суше
18 Как стать гонщиком 34 Машины-рекордсмены
20 На гоночной трассе 36 Указатель
Copyright © 1991,1984, 1978 Usbome Publishing Ltd.
Введение
Если вы сравните зализанные линии и скорость
новейших гоночных автомобилей Формулы-1* с
угловатостью и медлительностью первых паровых
повозок, то вам будет очень трудно поверить, что
одни произошли от других. И тем не менее это
бесспорный факт.
От первых самоходных телег, ползущих как улитки и
пыхтящих паром, через изобретение бензинового
двигателя и до современных скоростных машин —
вот прекрасная и захватывающая история автомобиля
Из этой книги вы узнаете, как устроен
автомобиль. Здесь вы прочтете о гоночных
машинах, о новейших роботах в цехах
автомобильных заводов и о событиях на
трассах «Формулы-1» Вы также откроете для
себя мир трековых гонок и авторалли.
Все это изложено просто, а основные
принципы автомобильной техники показаны
на опытах. Вы даже сможете попытаться
спроектировать ваш собственный автомобиль
На этом рисунке наглядно представлены
основные узлы современной раллийной
машины ♦ Ланч а Интеграле». В авторалли
всегда участвуют обычные серийные
автомобили, — правда, с большим
количеством изменении н
усовершенствовании.
Сиденья из
кевлара,
принимающие
форму тела
Очень прочный
каркас из
стального проката
на случай аварии
Ю-клапанпый
поршневой
двигатель
с турбо-
компрессорам
Система
впрыска
топлива
Всптилтщонпое
отверстие в
крыше
Ручной
гидравлический
тормоз
Дисковые
тормози
диаметром
33 см
Багажник
с большим
бензобаком
Передний спойлер
для поддержания
устойчивое'™ 1«ч
в ыс о к их скоростях
Гладкие шины
♦Мишлен»
шириной 4! см,
без протекторов
безопасности,
крепящиеся в
пяти точках
На место заднего сидспья
установлены запасное
колесо и огнетушитель.
Рессоры па
легких
титановых
сплавин
Колеса с разъемным
ободом имеют
углеродно-
кевларовые лопасти,
направляющи
Колсом
*Спндламп* с
разумным
ободом шириной
23 см
воздух на тормоза.
Большинство внутренних частей
изготовлено из кевлара, прочного н
легкого материала, применяемого также
в бронежилетах н защитных шлемах.
Прочность автомобиля очень важна,
потому что ралли проводятся в трудных
условиях п всегда сеть опасность аварии.
7
Первые автомобили
Самый ранний предшественник
автомобиля был создан еще в
XVI11 в. французским
инженером Никола Кюньо. Его
паровая повозка, показанная
справа, оказалась не слишком
удачной.
В XIX в. инженеры пытались
улучшить конструкцию этих
паровых повозок, которые были
чересчур громоздки и
медлительны, чтобы получить
широкое распространение.
Наконец в 1885 г произошел
большой прорыв в
автомобилестроении: немецкий
конструктор карл Бенц создал
первый автомобиль с
бензиновым двигателем. Это
было началом переворота, и
вскоре автомобили вытеснили
конные экипажи и стали
господствовать на дорогах.
К ПОВОЗКС, ПОСТроСШНШ Кюньо в
1770 г., спереди был приделал
параной котсл. Пар вращал переднее
колесо повозки посредством системы
из цилиндра, поршня, шатуна п
коленчатого вали. Повозка
ирсдназпачалас! для перевозки пушек
фраш^узской ир-чии, но пользы от нее
было мало. Ее скорость не превышала
5 км/ч, к тому же каждые 15 минут
ей приходилось останавливаться,
чтобы вионь «поднимать пары*.
Тяжелый бак, торчавший спереди,
затруднял управление, и первая
повозка Кюньо разбилась. Он начал
строить вторую, но к тому времени
армия потеряла всякий интерес к
его изобретению.
В 1902 г. правительство попыталось заставить автомобилистов ездить на картофельном спирте
8
tin этом рисунке изображен псрцый
удачный автомобиль с бензиновым
двигателем. О» был создан Карлом
Бетщем » 1885 г. Справа — схема
типичного современного двигатели,
работающего но тому же принципу,
что н мотор Бенца. Пары бензина
воспламеняются в верхней части
каждого цилиндра искрой от свечи
зажигания. Сила взрывов давит на
поршни, расположенные внутри
цилиндров. Поршни ходят пвсрх-аниз,
поворачивая шатун и коленчатый вал,
который, в свою очередь, заставляет
вращаться колеса. Поршни двигаются
один за другим в ст]югой
последовательности чтобы создаваемое
ими вращение было плавным п
непрерывным.
olds®
Первой машиной, собранной па
конвейере, стал «Форд* модели Т.
До 1908 г. все автомобили
изготовлялись вручную п стоили
очень дорого. Серийное производство
резко сократило затраты нремеии п
средств па изготовление каждой
машины.
Вот прсдшсствеши1к всех скоростных
спортивных автомобилей. Он был
назвал «Скиф* из-за внешнего
сходства со спортивной лодкой.
Изготовлен в 1911 г. фирмой «Пенар
Левассор* для автогонщика Рене де
Клиффа. Кузов «Скифа* был
революционным шагом вперед по
Этот «Панар Левассор* 1891 г. уже
был похож иа многие более поздние
машины. Мотор располагался спереди
под капотом. Автомобиль имел коробку
передач, сцепление с ножным
управлением, заднюю ведущую ось п
радивтор для охлаждения воды. Эти
основные принципы не изменяются вот
уже сто лет.
С ростом популярности автомобиля
росло п количество выпускаемых
марок. Вскоре только а США их
стало свыше 500. Вверху показаны
три фирменных знака автомобилей,
выпускавшихся американской
компанией «Дженсрал Моторе*,
сейчас — одного из крупнейших а
мире производителей автомобилей.
еравнешпо с тяжелыми
«каретными* кузовами более рокпих
автомобилей. Он был облегчен, как
только возможно, п пспользовал
легкие конструкции аэропланов
того времени. Для уменьшении веса
были применены п колеса со
сяицами.
Л 1896 г. первая машина Генри Форда была единственной во веем Детройте Отлучаясь, он привязывал ее цепью.
9
Учись разбираться в машинах
Все автомобили состоят из семи
основных систем. Это двигатель,
передача, кузов, рулевое
управление, тормоза,
электрооборудование и подвеска.
Все они показаны на этом
развороте.
Большой рисунок — схема
гоночного «Бентли» (1930 г.).
Сравните его с современными
автомобилями, изображенными
вокруг.
Вид сбоку автомобиля «Бентли*
(скорость до 217 км/ч).
ди(]м|юренцмал.
Этот ручной тормоз установлен
снаружи автомобиля, как было
принято в то время. В наши дли
ручной тормоз находится внутри,
обычно между передними сиденьями.
Прежде
передние
колеса
автомобилей
сидели ни
одной оси,
соединенной
с рамой
рессорами.
Рабочий объем двигателя измеряется в
литрах. Этот показатель относится к
общему объему всех цилиндров.
Старые автомобили
имели масляные или
газовые фары,
светившие слабо.
Яркие электрические
фары вроде этих
появились в 1913 г.
Это энергетическое сердце
автомобили. Он управляется педалью
газа, встроенном в пол.
Эта система соединяет двигатель с
ведущими колесами. В нес входят:
(цеплгпие, коробка передач н
Прежде автомобили имели
деревянную или
металлическую раму. На ней
крепился кузов. Теперь так
устроены лишь немногие
машины. Обычно кузова
делаются цельными.
Шипы наполнены воздухом
(пневматические). Первые автомобили
имели сплошные ппшы. Машину сильно
трясло, а слабое сцепление с дорогой
ухудшало управляемость па поворотах н
ослабляло торможение.
Рулевое управление
Тормоза
Электрооборудование
Рулевое колесо, или руль,
поворачивает колеся влево или
вправо с помощью зубчатой
реечной передачи.
колесах управляй itch педалью
в полу кузова. Ручной тормоз
используется па стоянке.
Генератор тока питает все
электрооборудование, когда
мотор работает н подзаряжает
бата]мчо.
10 Салон автомобиля может юготовляты:я примерно ня 50 различных материалов, том числе стали, алюминии, резины, пластмассы
Кузов
Почтя у всех современных
автомобилей кузов изготовляется из
сварных штампованных стальных
блоков.
Большой топливный бак
наполнен бензином, который
наглотается в двигатель по
трубкам электрическим насосом.
Современные бензобаки д ля
безопасности размещаются и
менее доступных местах.
Зачем нужен дифференциал
Дифференциальный механизм
Передние шины и колеса
Дифференциал — важный увел
автомобиля. Когда машина
совершает поворот, се внутренние
колеса проходят меньший путь, чем
наружные. Дифференциал
распределяет мощность между
ведущими колесами, чтобы
выправить положение.
проворачиваться внутри гильзы.
6 см
Карандаш должен свободно
Чтобы лучше понять, зачем нужен
дифференциал, сделайте опыт.
Приготовьте два карандаша (или
шариковые ручки), рулон прозрачной
клейкой ленты, две катушки от ниток
а лист бумаги. Вместо квтушск можете
ваять пластмассовые пробки от
бутылок.
Ведущие колеса сидят на оси,
разделенной па две половины,
которые называются полуосями.
Дифференциал, представляющий из
себя передаточный механизм,
расположен посередине. Он
позволяет колесам двигаться с
разными скоростями.
Из бумаги вырежьте полосу 4 ем
шириной п 6 см длиной. Обмотайте
ее вокруг карандаша п закрепите
клейкой лептой. Убедитесь, что
лепта ие прижимает бумагу к
карандашу. Карандаш должен
свободно двигаться внутри бумажной
гильзы
Дифференциал соединен с
двигателем через карданный вал.
Он перераспределяет мощность
между двумя ведущими колесами.
Большинство современных
автомобилей не имеют карданного
вала, потому что п двигатель, п
ведущие колеса у них находятся
впереди.
Подвеска
пружины и демпферы принимают
н» себя толчки па дорожных
ухабах, обеспечивая плавную п
комфортную езду,
Вырежьте из бумаги два квадрата
размером 1x1 см. Нарисуйте на
каждом по цветному кружочку и
приклейте их лентой к
карандашам. Затем плотно
вставьте концы обоих карандашей
в отверстия катушек, а другие их
концы введите п бумажную гильзу.
Прокатите вашу модель по крутому
повороту п сосчитайте, сколько
оборотов сделает внешний карандаш,
а потом повторите опыт п сосчитайте
обороты внутреннего карандаша. Вы
убедитесь, что внгшппй карандаш
сделает больше оборотов, чем
внутренний.
За шесть лег каждый автомобиль проходит в среднем 87 000 км. Каждое колесо совершает 54 миллиона обороток.
11
Классические автомобили
Езда на автомобилях
начиналась как шумное,
неудобное и часто опасное
занятие. Но вскоре инженеры
начали создавать более
спокойные и надежные
машины
В 1906 г. фирма «Роллс-Ройс»
выпустила «Серебряный
призрак», ставший первым
представителем нового
поколения автомобилей.
Вскоре и другие фирмы, в
том числе «Мерседес Бенц»
и «Ягуар», приступили к
выпуску удобных, красивых,
быстрых и надежных
автомобилей.
Многие из этих машин стали
классикой н украшением
коллекций. Здесь мы
покажем автомобили,
которые считаем
классическими.
«Серебряный призрак»,
1906 г., двигатель 7 л.
скорость до 125 км/ч. Для
демонстрации качества
первую такую машину гоняли
круглосуточно, пока она не
прошла 24 120 нм. Машина
сделала только одну
остановку для ремонта.
«Ягуор ХК 120», 1948 г., |
двигатель 3,4 л, скорость до
212 км/ч. Пероый спортивный
автомобиль обтекаемой фермы,
выигравший гонку за гонкой
Был популярен как дорожный
автомобиль и довольно дешен.
Двигатели той же конструкции
применяются и сегодня.
• 1н1.м*нбс|и SJ.. 1932 г.,
шигагсль 6.9.1
С ИМ 1Д>|1О\1. скорость |О
208 км'ч. К 1937 г., когда
фирма <„. (юлгпбер!»
.liHiny.ia. было выпушено
лишь 470 1«кн\ манн и.
«Мерседес-Бстщ», модель S, 1927 г.,
двигатель 8,8 л, ско|юсть до 160 км/ч.
Эта спортивная машина была быстрее
современных ей гоночных автомобилей
♦Мерседес» н нс имела (‘.опорников в
соревнованиях. У нес были хорошие
тормоза, рулевое управление и
устойчивость на дороге.
Чтобы соответствовать всем требованиям, предъявляемым к автомобилям в различных странах, «Роллс-Ройсу» приходится
rinnvnnMTL Ллпгм» 2П4 oTic iLiiur
Возвращение классических
автомобилей
«Викареидж»тип Е
ПлГОГОВЛСНИе КОПИЙ .1Н11МГИ111ЫХ
классических ан го мобил ей rent (ин
ОЧСНЬ пробы. 11.110, Поэтому
некоторые -к.оптические-
П1Г1 OMo6lt.il! MOiyT оказаться
моложе. чем выглядя i.
Волрож |гипой моделью является и
-Кугатгп Рояле-. изображенный
слева.
Фирма *Внка|м*н (ж Моторка pa*
(Великобриишня)
с1|сц||11лилпрус-п*н на выпуске
осовремененных КОПИЙ
Классических -Ягуаров». ннга
чис.н* ’Ягуара MU 11» и .«намгпигоп»
гпорг HtiiKiro |Mijrrc|ui пит Е.
Оригинальный гни I 1UGI i.
разработал Малькольм Сойер, шпор
модели । мин 1) I i1..
iihiniTMiniiirii тику <•.Ле-Ман*. 'Гии Е.
(анно снятый с нроканц дгтвп.
теперь возродился па фирме
*|||1Ка|М‘ЙДЖ* го «Шошин
yroiiepiiieiir'iKOiuiiiiiHMii. Его
спин шли новыми тормолами.
улучшены рулгвоеуправление
и подвеска. установлены
Юпол11пто.Iиные сиденья н
механическим kuiioi. По машина
сохранила прежние очертания
кулона, роскошные кожаные
сиденья и нс|М‘ uiiiii пинок ш
оптового (ерена.
Кик же -Иикарейдж* обновляет
модели ЗО-лешсй (явности?
1»г|М’тея кулон < ini>in» «Hiyapa*
п обдирается до голою металла.
4К часов ею пн (вершют
дробеструйной обрабожс (ля
очистки oi ржакчиры. а затем
luiiiocHToi 17 (О 24 слоев
рунгонки, красок и лака.
< (крашенный кулан два дня
полиру ни вручную. II наконец,
каж <ый механический и
метрический y-ie.i либо
ИЛГО1 аил ивакпдапово. либо
восстанавливаю!.
Ни фирме «Роллс-Ройс* машния «1НМЛ» миллион раз прогибает силенья для проверки па перегрузку.
13
Спортивно-гоночные автомобили
Для спортивно-гоночных автомобилей ежегодно проводится
чемпионат мира Спортскар». Известные фирмы «Ягуар»,
«Порше», «Мерседес», «Мазда» знают, что победа в этих
гонках увеличит продажу их серийных машин. В 1990 г.
японское телевидение показывало гонки
течение 22 часов. Тогда чемпионат выиграла команда
«Заубер Мерседес», и продажа легковых «Мерседесов»
подскочила сразу на 23%. Поэтому борьба
проходит крайне напряженно. Фирмы
постоянно ищут технические новинки,
дающие преимущество перед v
конкурентами.
В чемпионате Спортскар» участвуют
машины с двигателями объемом не
более 3,5 л. Трассы гонок равняются
430 км на всех этапах, кроме 24-часовой
гонки «Ле-Ман».
На развороте —<
«Заубер Мерседес*.
Его модификации
выигрывали
«Спортскар* в 1989 и
1990 гт. В 1989 г. он
победил и в
знаменитой
24-часовой гонке
•Ле-Ман* во
Франции.
Данные о работе двигателя
во время гонки передаются
из машины инженерам,
дежурящим в ремонтных
пунктах.
«Заубер Мерседес» был
тщательно испытан в
аэродинамической трубе.
Это позволило зализать все
острые утлы автомобиля и
придать ему максимально
обтекаемую форму.
Кузов и рама автомобиля
изготовлены из пластика,
усиленного углеродными
волокнами <>гот
материал чрезвычайно
легок и очень прочен.
Па огромных скоростях воздушный поток может
приподнять машину и лишить ее устойчивости.
Но форма кузова гоночных автомобилей создает
прижимающую силу, прочно удерживающую их
на земле. Особенно важна для этого форма капота.
Удачная модель «Порше 935* имеет два различных
капота: для медленных трасс и для быстрых. Дело в том,
что воздушный поток па разных скоростях действует по-
разному. Для быстрых трасс «935* имел более низкий и
обтепаемын капот (справа). А капот для медленных
трасс обеспечивал нужную прижимающую силу па
мепьнгих скоростях.
14
Спортивно-гоночный автомобиль «Чапараль 2J« (1970 г ) имел вакуумный отсос, присасывавший его к трасте ня поворотах.
На чемпионате мири вес машины, преодолевшие 90% дистанции, пройденной победителем, считаются финишировавшими
15
Гонки «Гран-при»
Гоночные автомобили — короли автоспорта. Ежегодно эти зализанные.
обтекаемые машины, покрытые красочной рекламой, проводятсвои
мировые чемпионаты. Автогонки — оченьдороюе мероприятие. Онобыло
бы невоз можно безспонсоров—рекламодателей, оплачивающих
огромные расходы команд. Команда, которая не сможет позволить себе
последние технические новинки, обречена на поражение Автомобильные
гонки делятся на три категории. В «Формуле-1», или гонках «Гран-при»,
участвуют автомобили с объемом двигателей до 3,5 л, в «Формуле-3(Ю0» —
доЗл ив«Формуле-3»—до 2 л.
В кабине, прямо под пальцами
пилота, размещаются
переключатель электронной
регулировки турбонаддува,
универсальный дисплей,
выдающий информацию о
состоянии основных узлов
автомобиля, рычаг
переключения передач и
выключатель заднего фонаря.
Комбинезоны гонщиков «Грап
На развороте —
«Уильямс-Хонда
п ря» сделаны из глеи нал ьпого
огнестойкого материала.
В руленог
FW11B*. Эта
чемпионат, а его
товарищ по команде
Найджел Мэнселл
пришел вторым.
Кузов «FW11B* изготовлен из
углеродных волокон и кевлара.
В кабине и двигательном отсеке
установлены огнетушители.
♦FW11B* снабжен
радиальными шипами «Гудьир
Игл».
ирославлшшая
гоночная машина
обеспечила команде
«Уильямс* «Гран-пра*
в чемпионате
конструкторов 1987 г.
В том же году Нельсон
Пикс выиграл па этой
машине и личный
Знаменитые гоночные автомобили
Этот красивый «Пежо* был одним
з первых гоночных автомобилей,
состязавшихся в 1912 г. Имея
очень маленький двигатель, эта
машина победила 14-литровый
«Финт».
♦Мерседес-Бенц W125* (1937 г.) —
самая мощная из машин, когда-либо
участвовавших в гонках «Гран-при*.
Удачной машиной была и «W 196*.
Опа победила и 9 из 12 гонок «Гран
пра*, а которых участвовали»
«Мазерати* — одна из выдающихся
машин «Формулы-1* 1950-х гт.
Его пилотами были два вссмирао
известных гонщика: англичанин
Стирлинг Мосс и аргентинец
Хуан-Мануэль Фпнгио.
16 Старейшим на пилотов, когда-либо выигравших гонку мирового чемпионата, был Луиджи Фаджиоли. Он победил в пятьдесят три
года на аитпмобичс «Альфа Ромео»=
взрывается в пламени. Сейчас
турбодвигатели в гонках «Гран при»
Гоночные шины служат не
долго. Обычно их приходится
Передняя и задняя
аэродинамические
поверхности
работают как крылья
наоборот. Они не
поднимают машину
вверх, а создают
тягу, направленную
вниз и
прижимающую
машину к трассе.
Двигатель «Хонда V6* объемом 1500 ем*
ямгст электронную систему впрыска
топлива и парные турбокомпрессоры.
Турбокомпрессорные двигатели имеют
большую МОЩНОСТЬ. Цо при поломке опи
дают впечатляющий эффект: двигатель
Обычно во время гонок
используются гладкие шипы.
Эти шины нс имеют
протекторов, так что большая
часть их поверхности
соприкасается с трассой.
запрещены, так как их высокая
стоимость давала односторонние
преимущества богатым командам.
менять и процессе гонки, что
занимает считанные секунды.
Аэродинамические поверхности
Все машнпы «Формулы-1* снабжены крыльями,
или аэродинамическими поверхностями, не
позволяющими им отрываться от трассы па
огромных скоростях. Воздушный поток, обтекая
эти поверхности, создает силу, прижимающую машину к
земле. Этот опыт показывает, что происходит с
устойчивостью движения автомобиля, когда к нему
приделывают крылья.
Приготовьте кугок пластилина и
игрушечную машинку, лучше
всего металлическую. Из плоскою
куска пластмассы, например от
бутылки из-под моющей
жидкости, вырежьте
прямоугольное крыло 5x2,5 см.
Для имитации воздушного потока,
возникающею пря высоких скоростях,
можно неиользовать воду. Она
действует так же. Наполните ванну и
дайте машинке скатипля по ее
полоюн стенке. Достигнув дна, она
плавпп скользнет по пему.
Обсушите капот и пластилином
прикрепите к пему крыло под углом
вверх (см. ряс.). Вы увидите, как
оно поднимет машинку со дно
ванны. А если направить крыло
вниз, машинка прочно удерживается
на дне.
Брюс Макларен из Новой Зеландии в 22 года стал самым молодым гонщиком, мыюрнвишм чемпионат мира.
17
Как «тать гонщиком
Подготовка гонщиков
«Фордс Сверра
RS 500».
Эта линия
Обратите внимание: гонщик
использует всю ширину
трассы не как при езде по
обычному шоссе.
указывает
быстрейший путь
прохождения
трассы. -ч
Перед своим первым выездом па
трассу «Брэндз Хэтч» стажеры
получают инструктаж у
профессиональных гонщиков. Затем
они тренируются в салонах машин
«Форд Эскорт», усваивая важность
торможения пн прямых участках и
срезания поворотов.
Затем стажеры пересаживаются в
одноместный гоночный автомобиль
«Формулы-1», способный развивать
скорость свыше 190 км/ч. Важно
удерживать машину «а трассе пра
поворотах и следить, чтобы
двигатель не превышал допустимое
число оборотов.
Очень важна безопасность. Нужно
всегдв надевать сплошной защитный
шлем и пристегиваться ремнями. После
долгих тренировок «тажерам задают
время, и которое они должны
уложиться. Так они учатся ездить вес
быстрее н быстрее, пока, наконец, не
будут готовы к своим первым
соревнованиям.
Что чувст вует гонщик на трассе ♦Формулы-1»? Мы
отправились на Международную кольцевую трассу
«Брэнда Хэтч», где работает учебно-тренировочный
центр подготовки гонщиков.
♦Брэндз Хэтч» имеет несколько типов машин для
начинающих гонщиков. После тренировки на
«Фс рде Эскорт» мы выехали на трассу в одноместном
го’ эчном автомобиле «Формулы-1» (см. внизу:
*’ эдготовка гонщиков»). Нас проняла дрожь от
гибов и поворотов. Голубая и белая разметка
7ассы расплылась в глазах, когда скорость машины
[ревысила 160 км/ч. Нужно было постоянно следить
за красной стрелкой счетчика оборотов двигателя,
чтобы они не превысили допустимую норму. Шины
заскрежетали на повороте, и вот мы уже летим по
прямому участку трассы, наращивая скорость. Если
шины при повороте на большой скорости слишком
нагреваются, ухудшается их сцепление с трассой.
Поэтому опытный водитель чуть сбрасывает
скорость, давая им остыть.
Автогонки опасны, и показанные здесь приемы
вождения годятся только для гоночных трасс, но не
для обычных дорог. К тому же одна скорость никогда
не принесет победу. Требуется еще и мастерство,
чувство ответственности и умение избегать
ненужного риска Справа изображена кольцевая
трасса «Брэндз Хэтч». Красная линия обозначает
кратчайший путь. На каждом вираже указаны точки
прохода по внутренней кромке, а также передачи,
которые должен использовать водитель.
Англичанин
Энди Роуз,
победитель
чемпионата
«Спортгкар» в
классе А, (
мчится по
«Брэнда Хэтч»
па своем
Iff Хуин Мануэль Фйнгно победил в 24 из 51 гонки чемпионатов «Ф-1», в которых участвовал.
Начинать как можно раньше
Самое важное — безопасна» гздн. Молодые водители
должны научиться управлять мншинон разумно и
ОТШЧЧЧ’ВеННО. «1»рЛ1ДЗ Хэтч* разработал П]ЮГрПММу Д1>1
начинающих, которым возраст еще не позволяет ездить
но общественным дорогам. Программа не ограничивает
возраст, нужен только рент не менее 1.47 м. Чтобы им
могли одноврсме1пю смотреть на дорогу поверх руля и
доставать до педалей! Юные стажеры оснаивают
унравление Мишиной, дорожные знаки, сигналы
светофоров, три точки поворота н старт в гору.
Точки поворота
На рисупке справа показаны три точки,
которые должен знать водитель, проходя
вираж иа гоночной трассе. Чтобы
поддерживать максимальную безопасную
скорость, хороший гонщик должен точно
знать, где тормозить, где начинать поворот
и где прижаться к бровке. Подходя к
повороту, гонщик должен притормозить
еще па прямом отрезке трассы. Затем
следует точка поворота, после которой он
срезает изгиб. Если гонщик ис приж<мется
к внутренней бровке, задняя машина
сможет обойти его справа.
Скольжение
Проходя точку поворота, гонщик резко
поворачивает руль в сторону виража,
одновременно давая газ. Задние колеса при
этом заносит, и корма машнпы описывает дугу.
Затем гонщик выворачивает руль в другую
сторону, чтобы удержать машину па курсе. Во
время гонок машнпы, поворачивая па высшей
скорости, иногда могут вылететь с трассы. Для
предотвращения серьезных аварий
предусматриваются меры безопасности, —
например, по бокам трассы кладут большие
снопы соломы, смягчающие удар потерявшей
управление машины.
/ Машина тормозит нв
’ * ' этом участке.
Снос
При сносе все четыре колеса машины
скользят под углом к направлению
движения. Передние колеса резко
повернуты в сторону виража. Правильно
управляемый снос позволяет пройти вираж
под нужным углом, чтобы сразу набрать
скорость па следующей прямой.
Внимательно изучите эти три схемы и,
когда в следующий раз будете смотреть
гонки по телевидению, проследите, кто из
гонщиков искуснее проходит повороты и как
это важно, чтобы нс дать обойти себя
сопернику, наседающему глади.
Передние
колеса
Самая длинная пнгка состоялась в 1935 г. Франсуа Лско прошел 400 000 км, проводя ан рулем ежедневно по 19 часов.
19
На гоночной трассе
Гонки «Формулы-!», наверное,
самый шумный в мире вид
спорта. Машины мчатся по
кольцевой трассе с
оглушительным ревом и визгом.
Помимо шума и, разумеется,
захватывающей борьбы на трассе,
примечательной особенностью
сегодняшних автогонок является
использование самой
современной техники. Для
достижения победы команды
широко применяют компьютеры,
электронику и даже космические
спутники.
До основного старта автомобили
соревнуются в заездах на время.
Гонщик, показавший лучшее
время прохождения круга,
получает ведущую позицию: на
старте его ставят впереди
остальных участников.
До старта остаются считанные
минуты. Тактика предстоящей
борьбы уже помечена, подобраны
подходящие шины е учетом
особенностей трассы и иогодиых
условий. Гонщик выслушивает
последние указания своих
помощников.
Во время гонки один из членов
команды будет под держивать
постоянную радиосвязь е гонщиком.
Гонщик может сообщить о
возникших у него проблемах, а
помощники дадут ему советы и
сообщат о положении других
участников.
На диспетчерском пункте команды
установлен большой компьютер.
Информация о работе важных узлов
автомобиля: системы впрыска
топлива, тормозной системы, —
передается е машины на компьютер
через спутник связи.
Во время гонки машины могут
останавливаться иа несколько секунд
в ааправочпо ремонтных пунктах для
дозаправки или для замены шин
иногда и для устранения поломки.
Команда уже извещена о возникшей
проблеме своим компьютером.
Зрители на гонках часто ведут
таблицу этапов. Она помогает им
следить за положением гонщиков.
Слева в таблице указаны номера к
имена гонщиков. После каждого
этапа и ней отмечается положение
всех машин.
Информационное табло
Сигнальные флаги
Кроме постоянной радиосвязи с
гонщиком, команда выставляет еще
табло с необходимой ему информацией.
Еще один способ связи е
гонщиками — различные
флаги
Средняя
строка: он
опережает
восьмого на
23 секунды.
Верхняя
строка: он
идет седьмым.
Нижняя
строка: он
отстает от
шестого иа
9 секунд.
Старт дается взмахом
флага страны, где
проходит гонка.
Опасность миновала,
можно продолжать
гонку.
Зтот флаг неподвижен:
опасность. Флагом
размахивают: опасность
растет, готовься к остановке.
Флаг неподвижен: соперник
висит ва хвосте. Флагом
размахивают: соперник
приближается или идет на
обгон. .
Внимание: на
машины скорой
медицинской или
технической помощи.
Предупреждение о
скользком участке.
Обычно это масло или
бензин.
. Серьезная авария,
немедленно
◄ остановитесь.
Размахивают этим флагом
е номером гонщика: ►
остановиться у бокса.
Флагом размахивают:
финиш победителя.
Флаг неподвижен:
гонка окончена.
Во время гонки «Индманалолис-500» в 1978 г. Бобби Анэер затратил па дозаправку в боксах всего 4 секунды.
Автомобили для ралли
Авторалли — гонки на выносливость и
одновременно на скорость прохождения трассы.
Экипаж каждой машины состоит из водителя и
штурмана. Экипажам задается маршрут и перечень
контрольных пунктов на пути, в которых они
должны отметиться.
Чемпионат мира по авторалли — суровое
испытание. Водителям помогают большие команды
поддержки, так как нужно многое сделать и
организовать. Команды имеют следующие за
гонщиками машины сопровождения и фургоны с
мастерскими и запасными шинами. Часто команда
имеет и собственный самолет, предупреждающий о
проблемах впереди, например о транспортных
пробках.
На этой странице изображен автомобиль «Ситроен
ZX», выигравший тяжелейшее ралли Париж—Дакар
в 1991 г. Эго ралли проходит по трассе длиной в
8047 км, в основном по пересеченной местности и
песчаным дюнам пустыни Сахары.
«Ситроен ZX» везет запасную —
шипу. Он также снабжен задним
спойлером, придающим машине
устойчивость на высоких
скоростях.
Автомобиль для ралли «Ланча Дельта S4» был таким мо1цпым, что обычные водители пс могли управлять им.
Заглянем и кабину
оборудованного цм ралли
автомобиля «Ланча Интеграле».
Дисплей, установленный над
регулятором радиатора,
показывает ско|юсть, давление
масла, температуру масла и
воды. Компьютер «Халда»
управляется переключателем,
расположенным справа от упора
для пог штурмана. Он
рассчитывает старость м время.
Машина имеет четыре ведущих
колеса и турбокомпрессорный
двигатель мощностью 320 л.с.
Легкий и прочный кузов из кевлара
и углеродных волокон выдерживает
трудные условия гонки.
Водителям на ралли
нужны стальные
первы. В ходе ралли
Париж — Дакар
«Ситроен ZX»
уцелел, сорвавшись
с бархана высотой
15,2 м.
«Ситроен ZX» в своей
основе обычный серийный
автомобиль. По для гонки
по бездорожью со
скоростями до 160 км/ч
потребовался ряд
усовершенствований:
улучшенная подвеска,
специальные шины и
подвижная кабина,
повышающая безопасность
чшшиков в случос аварам
21
Трековые автомобили
Это стремительные и неистовые машины. Они
состязаются в гонках на скорость и являются
Пятисекундный рывок
Гонки на скороеiв проводятся во
всем мире. Машины стартуют
попарно на прямой полосе ,и>нной
400 м. Короли трека — машины
класса ЛА — похожи скорее на
скелеты, чем па автомобили.
С них снят шчъ JiiiiiHinn вег
(к примеру, обшивка вокрм
двигатели). Моторы раГилантг на
с нм щальном тоня ине, ни громсти не.
позволяющем выжимать из них
МаКСИ MIL I Ы 1} IO мощность, почти
вдвое it ревы ш шлакую мощность
бенл1111оного дви! a гелн.
Стартовая зона
Вот как протекает типичная гонка
па скорость.
Сперва двигатели трековых
автомобилей запускаются
буксировкой и стартовой зоне. Затем
машины готовятся к старту. При
атом гонщики блокируют передние
колеса и заставляют вращаться
задние. От трепня гладкие шипы на
задних колесах нагреваются и
оставляют па новсрхлости трека
двойные полосы клейкой резилы.
22
Гоночный автомобиль «Блонд Бомбшслл» использовал старый ракетный двигатель, разгонявший его до скорости 400,7 км/ч.
Гоночный грузовик
Панели кузова защищав гт
гонщика от стремительного
воздушного потока,
возникающего на высоких
скоростях. Эти ианели съемные.
Передние колеса имеют металлические
втулки. По пим световой луч
хронометражной системы засекает
автомобиль иа финише. У новейших
трековых автомобилей колеса
Этот гоночный грузовик украшен
аэродинамическими поверхностями и
причудливыми рисунками. Такне грузовики,
гонки которых очень популярны, обычно
используют в качестве седельных тягачей.
Здесь нарисован американский «Кепуорт»,
известный как «Супсрбосс». Серийные модели
этой машины буксируют полуприцепы е
тяжелыми грузами по автострадам США.
Этот грузовик развивал скорость до 232,9 км/ч
и регулярно участвовал н гонках на многих
треках США.
Псрсдпян
аэродинамическая
поверхность, как и
задняя, улучшает
аэро ди памическис
свойства машнпы.
Тормозные парашюты помогают
машинам остановиться.
Это улучшает сцепление шип е
треком перед стартом.
И вот машины выстраиваются у
стартовой черты. Перед стартом
последовательно загораются
разноцветные лампочки так
называемой «рождественской елки».
Последней загорается зеленая
ломпочка, дающая сигнал к старту.
При удачном старте машины
проходят дистапцню примерно за
4,9 секунды, со средней скоростью
около 290 км/ч. Электронное
оборудование фиксирует их время и
скорость. Как только линия фи пиша
остается позади, выпускаются
тормозные парашюты, н машины
резко сбрасывают скорость.
Трековый автомобиль «Евростмнг» израсходовал на диетшицим 400 м почтя 23 л горючего.
Странные автомобили
Необычные конструкции на этих
двух страницах объединяет лишь
одно: все они удивительны!
С самого начала автомобильной
эры инженеров иногда посещали
эксцентричные идеи вроде
моторизованной детской
коляски с платформой для няни
позади (1922 г.) или тандема
♦Ле Дофин» (1941 г.)» который
мог приводиться в движение по
выбору бензиновым двигателем,
электромотором или педалями.
«Вулти Аэрокар» (1947 г.)
представлял собой совмещенные
автомобиль и самолет и даже
имел комплект съемных
крыльев.
Хвостовые
> станов, iciiiibtii Сиденье
'.<11.1И пассажира
двигатель
▲
Вверху — трсхколеспый
автомобиль «Димаксиоп» (1933 г.).
Оп был спроектирован знаменитым
американским архитектором
Бакминстером Фуллером.
Нависающая передняя часть
делала его неустойчивым, в заднее
управляемое колесо затрудняло
вождение.
◄ Эти экспериментальные
автомобили «Файрбсрд»
выпускались фирмой «Днссперал
Моторе» в 1950-е и 1960-е годы.
Они имели газотурбинные
самолетные двигатели. У одной из
моделей единственный рычаг
заменял педаль газа, тормозную
педаль и руль.
Горючее для мира на
колесах
Сейчас некоторые Мишины
могут ездить на электричестве
или солнечной энергии, но по-
прежнему наиболее
распространено автомобильное
горючее, получаемое из сырой
нефти. Образовавшись
миллионы лет назад из
остатков растений и
животных, нефть залегает
глубоко под землей или
морским диом. Справа показан
ее путь от извлечения па
поверхность до превращения в
конечные продукты, например
ракетное горючее и битум.
Каждый нефтепродукт имеет
свое особое применение.
24
«Линкольн Континентал», построенный для президента США, имел более двух тонн броневых плит.
«Пантсра-6* — уникальный
а очень дорогой
автомобиль. Здесь показала
двухместная модель
г, откидным верхом.
У серийной модели
крыша складывалась
механически.
«Водяное скольжение»
и борьба с ним
Когда машила едет по мокрой
дороге медленно, протекторы
шип отбрасывают воду и колеса
сохраняют сцеплен иг < грунтом.
Но ни высокой скорости
протекторы но успевают отводить
воду. Шипы утрачивают
сцепление с дорогой и скользят
по водяной пленке. При таком
«водяном скольжении* машина
может стать нсуправлисмой.
Конструкцией «Паптсры-в* было
предусмотрено шесть колее.
Первая пара передних колос
отбрасывала воду в сторону,
позволяя второй паре
поддерживать хорошее сцепление
с дорогой.
Здесь показано, как
уникальная конструкция
колес «Пантеры* позволяла
безопасно ездить ио мокрам
дороге.
Первая иара передних
колее скользит, но вес
же отбрасывает воду»
Вторая пара передних колес
Этот автомобиль-«апельсин* был
построен для рекламы ио заказу
фирмы, торгующем
апельсинами. Кузов из
стеклопластика установили иа
шасси английского «Лэйлепд
Мики*. Несколько таких
«апельсинов* оказались
сохраняет сцепление с дорогой.
неплохими автомобилями.
IKhiih, движу идол си но мокрой дороге со скоростью 80 км/ч, должна отбрасывать свыше 5 л воды секунду.
25
Проектирование автомобилей
На международных автосалонах
фирмы выставляют не только
свои последние модели, но и
опытные образцы, или
прототипы. Такие автомобили
создаются обычно в
единственном экземпляре для
проверки новых конструкторских
и оформительских идей.
Наиболее удачные прототипы
превращаются в серийные
модели.
Экспериментальный «Гиа
Сагуаро» (справа) был впервые
продемонстрирован фирмой
«Форд» на международном
автосалоне в Женеве Это была
попытка создания машины
будущего для массового
покупателя. В серию автомобиль
не пошел, но некоторые
заложенные в нем идеи нашли
применение в других моделях
«Форда».
«Гиа Сагуаро»
Этот прототип был создал и конструкторском бюро «Форда» в
Турине, Италия. Здесь представлены дизайнерские эскизы будущей
машины. Она должна была вмещать от двух до семи человек, причем
три задних сиденья могли складываться, освобождая большое
пространство, как в автофургоне. Задний откидной борт заходил
далеко на крышу, что позволяло загружать очень крупные предметы.
26
Морган Плюс 8» внешне похож на мтггомобшш 30-х гг. Но скорость его современна: 190 км/ч.
Три этапа проектирования спортивной машины
Прежде всего решите, что за
машину вы хотите спроектировать.
Для спортивной машины мы
выбрали передний привод,
двигатель впереди и четыре
сиденья. Запасное колесо тоже
спереди. Для повышения скорости
и экономичности автомобилю
нужна обтекаемая форма. Итак,
мы расставили основные детали,
усадив па место манекен.
Здесь дело немного продвинулось:
уже набросаны очертания кузова.
Мы сдвинули сиденья вперед,
чтобы увеличить багажник и
корме. Затем мы перенесли
запасное колесо назад, чтобы нос
машины опустился и принял более
обтекаемую форму. Бензобак тоже
разместили сзади внизу, защитив
его противоударной перегородкой.
Водителю нужен
хороший угол
обзора.
денье
высокой
никои
Двигатель
с приводом па
передние колеса
Запасное
колесо
Рычаг передач
Окончательный вариант имеет окна
к» окрашенного стекла и большие
передние и задние огон. Круговой
бампер хорошо защищает кузов.
Задняя дверная коробка ирочно
поддерживает кровлю, защищающую
водителя и пассажиров в случае
аварии. Шипы имеют отражающее
покрытие, чтобы автомобиль был
хорошо виден сбоку ночью.
Обтекаемая носовая
Самым большим двигателем для дорожных гоночных автомобилем был 2В,4-литр<
четырехцилипдровый «Дюфо* (1905 г.).
27
Производство автомобилей
Автомобиль имеет не менее 15 000 различных деталей.
Чтобы быстро и экономично делать эти сложные
машины, автозаводы модернизируются и
автоматизируются. Обычноавтомобилисобираются на
конвейере. Лента конвейера несет автомобил и вдоль
линии сборки, где каждый рабочий ил и робот
устанавливаетсвою деталь на каждую машину.
Такое пром зволство называется поточным. Заводы
« BMW» в Германии для сварки, сверления,
окраски, прежде выполнявшихся рабочими,
используют роботов. Здесь показано производств
авто моб илей н а заводах BMW.
Тем временем па заводе и Мюнхене
изготовляются бензиновые двигатели для
всех автомобилей BMW. Ежедневно с
поточных липни сходят по 800 двигателей.
Каждый собирается из сотен отдельных
деталей. Собранные двигатели проходят
испытания, а затем отправляются иа другой
завод BMW, где происходит сборка
автомобилей.
В мюнхенском научно-исследовательском и
проектном центре BMW работают свыше
6000 ученых и инженеров. Здесь нроектнруют
и испытывают автомобили. Компьютеры
центра евяшпы с заводскими компьютерами.
Детали кузова изготовляются па прессовых
линиях. Пн такую лилию поступает большой
рулон листового металла. От пего отрезается
кусок, называемый заготовкой. Заготовка
движется по лепте конвейера, где из нее
штампуют какую-либо деталь.
Отштампованная деталь, например капот
двнгнтсля, поступает па кузовный конвейер.
Здесь кузов собирают из составных частей.
Па заводе «BMW Динголфинг* эту работу
выполняют 288 роботов.
28
Роботы обычно работают в
проволочных клетках на
случай, если они вдруг выйдут
из под контроля.
Роботы могут работать я шуме,
жаре, я дыму, которые опасны
для живых рабочих.
Слова «робот» происходит от
чешского — «робота». что
означает ♦рабский труд*.
Кузов поступает на линию окраски. Здесь его
моют и грунтуют. Затем он идет через
сушильный туннель, где груптовка
«приискастея*. Наконец, автоматические
краскопульты и роботы окрашивают кузов,
и он идет в сушильную иечь.
Окончательная сборка автомобиля, то ость
установка па кузов двигатели, сидспий, окон и
фар, происходит па сборочном конвейере.
Все эти детали доставляются на сборочный
конвейер электрическими подвесными линиями
и подъемниками.
Весь ароизводствеппый процесс, от пр<тсовых
линий до готовою автомобиля высокого
качества, завершен. Теперь машину нужно
проверить. Ее электрооборудование
испытывается сверху донизу. Тормоза и оси
тщательно контролируются. Автомобиль
заправляют бензином и машинным маслом,
после чего проверяют количество вредных
газов в выхлопе. Наконец, па капот
прикрепляют бело-голубую эмблему BMW и на
кузов папоеят защитный слой воска.
29
«Зеленые» автомобили
Бензиновые двигатели выбрасывают газы,
очень вредные для окружающей среды,
например окислы азота. Соединяясь
с водяными парами в атмосфере, они образуют
кислоту. Кислотные дожди губят
растительность и отравляют реки.
Выхлопные газы — не единственная проблема.
Производство автомобилей потребляет много
энергии и сырья. Для сохранения природных
ресурсов нужно шире применять вторичное
сырье. Здесь вы узнаете, как новые технологии
дают более «зеленый» автомобиль.
«Импэкт»
♦Импэкт» — электромобиль
обтекаемой формы с двумя
мощными электродвигателями,
по одному па каждое переднее
колесо.
Его аккумуляторы заряжаются от электростанции,
сжигающей топливо. Получается, что, хотя сама
Если электромобили, подобные
♦И мп акту», распространятся, то
счетчики па автостоянках могут
быть переоборудованы в
парадные устройства.
Один из способен избежать загрязнения атмосферы
выхлоиом бензиновых двигателей — переход иа
электрическую тягу. До недавнего времени электромобили
были тихоходны, а заряда батарей им хватало лишь иа
короткий пробег.
Но недавно фирма «Джснерал Моторе» выпустила
опытный электромобиль ♦Импэкт». Ои разгоняется с О до
100 км/ч за восемь секунд, как спортивный автомобиль, и
развивает скорость до 160 км/ч.
машина и пс выбрасывает вредных газов, это делает
электростанция. Но электромобили можно подзаряжать
ночью, используя излишки электроэнергии. Если бы
большинство машин я Пью-Йорке работало иа
электричестве и подзаряжало аккумуляторы ночью,
электростанциям нс пришлось бы сжигать больше
топлива.
Вторичное сырье
Сырьевые ресурсы нашей планеты
истощаются. Важно использовать вторичное
сырье. К 2000 г. и одной Германии на свалках
скопится 2,8 миллиона автомобилей. Сейчне
производители автомобилей стремятся
избежать такой ужасной потери цепного
сырья. У BMW сеть завод для
переработки старых
автомобилей. Машина,
изображенная справа,
имеет много
пластмассовых деталей,
которые я будущем
смогут дать материал
для новых
автомобилей.
Это автомобиль BMW, серия 3,
наготовленный частично из
вторичной пластмассы.
Синий: изготовлено
из вторсырья.
Зеленый: изготовлено
из лучшей
перерабатываемой
30
Автомобили выделяют углекислый газ. Его избыток в атмосфере задерживает тепло, что приводит к пере1рсиу Земли.
Каталитические конвертеры
Обнаружим, что автомоби i и сильно за) равняют атмосфер).
ученые попытались уменьшить количество вредных газов в
шггомоби.-1Ы1ЫХ ных.юнах. Им у цыоеычмдпть вставку в
выхлопную трубу . мюкигнющую большую чисть вредных
газок. Это устройство шина.iи катализ оческим
конвертером. 3aiрязнсние атмосферы автомобилями
сокращается на В США псе новые пвтомобили
выиускпютсн ТОЛЬКО г каталитическими конвертерам 11,
Вредные газы,
содержащиеся я выхлопе,
вступают я химические
реакции с «начинкой*
конвертера и становятся
менее опасными.
Каталитический конвертер не имеет
подвижных частей и ие нуждается
я техническом обслуживании.
Расположение
каталитического
конвертера.
Каталитический конвертер похож на
пчелиные соты, общая поверхность
которых равна по площади двум
футбольным полям. Ои размещен я
ящике из нержавеющей стали 30 см
длиной и 23 см. шириной.
Выхлопные газы, проходя через
ячейки конвертера, вступают я
химические реакции, делающие
большинство ядовитых веществ
безвредными. Но химические
вещества, содержащиеся я
конвертере, разрушаются свинцом.
Поэтому вес автомобили,
снабженные этим устройством,
нельзя заправлять этилированным
бензином.
«Санрэйсер»
В будущем автомобили, возможно, перейдут па
солнечную энергию и совсем перестанут загрязнять
атмосферу вредными газами. «Санрэйсер» («Солнечный
автомобиль») фирмы «Дженсрал Моторе» участвовал я
гонке подобных машин в Австралии. Солнечные панели
на крыше «Сапрэйссра* дают электрический ток.
В электродвигателе машины установлен специальный
магнит. «Солпцсмобиль* имеет очень странную форму.
Она позволяет максимально улучшить его
аэродинамические свойства. Соревнования проводились
на трассе протяженностью в 3138 км между Дарвином и
Аделаидой. Первым на финише был «Санрэйсер».
Неэтилированный бензин
В этилированный бензин добавлено соединение свинца,
чтобы двигатель работал более ровно. По из двигателя
свинец попадает я выхлоп и вместе с ним выбрасывается
воздух, которым мы дышим. Свинец ядовит, он может
вредно действовать пн мозг, так что это опасный
загрязнитель. Больше всего от пего страдают жители
больших городов, особенно дети. В наши дни
правительства многих стран мира призывают
автомобилистов использовать бензин без свинцовых
добавок. В будущем, очевидно, добавлять свинец в
бензин перестанут вовсе. Это поможет сократить
снмпцовос загрязнение.
Каждый автомобиль ежегодно выбрасывает в атмосферу почти в четыре рыв больше углекислого газа, чей <ш сам весит
31
Мировой рекорд скорости на суше
В 1983 г. Ричард Ноубл из Великобритании установил
новый мировой рекорд скорости на суше. Прежний
рекорд продержался целых 13 лет. Автомобиль Ноубла
«Траст-2» развил среднюю скорость в 1019,63 км/ч. Ноубл
улучшил предыдущий рекорд, установленный
американцем Гарри Габеличем на «Голубом пламени»,
всего на 18,01 км/ч. Новому мировому рекорду
предшествовали девять лет напряженной подготовки.
В борьбе за рекорд машина должна дважды пройти один
и тот же отрезок длиной 1,6 км. Оба заезда должны
состояться в течение 60 минут. Скорость определяется
как средняя из обеих попыток. Зачетную дистанцию
автомобили преодолевают с ходу. Максимальная
скорость, достигнутая «Трастом-2», равнялась
1047,46 км/ч.
«Траст-2» был создан только для побития
рекорда. Он имел двигатель «Роллс-Ройс
Авон-302» от истребителя «Лайтнинг*.
«Ла Жамэ Контакт»
«Синяя птица»
В 1899 г. похожий па пулю
электромобиль «Ла Жамэ
Коптапт* («Вечно
неудовлетворенный* )
первым в мире превысил
рубеж скорости я 100 км/ч.
Пу и трасло его, наверное,
□а таких больших колесах.
В 1964 г. Дональд Кэмпбелл установил
очередной рекорд скорости иа суше.
Его машина «Блубсрд» («Синяя птица»)
с газотурбинным двигателем достигла на дне
иысохшего озера Эйре в Австралии скорости
•Траст-2» побил
рекорд на илистой
равнине а пустыне
Блэк Рок (штат
Невада, США).
Обтекаемость ради скорости
Обтекаемость — это гладкая,
нализанная форма предмета,
позволяющая ему легко двигаться я
воде или воздухе. Чем меньше
сопротивление, тем большую
скорость может развить автомобиль
или катер. Вот опыт, который
покажет вам эффект обтекаемости.
Отрежьте кусок картона 4x4 см.
Затем отрежьгс еще один,
размером 4x5 см, и вырежьте из
пего форму капли (рие. слева).
На оси каждой картонки
булавкой проткните ио дырочке
примерно я 1 см от их передней
кромки.
Слепите из пластилина два
кубика размером 1x1x1 см; это
будут грузы. Важно, чтобы оба
кубика имели точно одинаковый
вес. Привяжите оба груза к
картонкам, как показано иа
рисутгкс вверху, нитками длиной
примерно 50 см.
32
В [86« г. Лрт Лрфонз разбил свою Мишину «Грин Монстер» ни «кпроиги 067 км/ч. Сам он уцелел.
~7
Чтобы уменьшить
лобовое сопротивление,
вея машина была одета в
гладкую алюминиевую
оболочку. Обтекаемость
была важна, чтобы
машямолыю уменьшить
сопротивление воздуха.
Сам Ричард Ноубл
размещался в снощальной
запретной кабине справа от
двигателя. От двигателя и
топливных боков его
отделяли стальные
огнеупорные перегородки.
Сиденье было сделано точно
по фигуре гонщика.
скоростях
резиновые шипы
могут разрушиться.
Вместо них
сделали сплошные
алюминиевые
колеса.
«Голубое пламя»
управляла газом: крапом
высокого давления
(регулирующим подачу
топлива в двигатель) и
форсажной камерой. Левая
ножная педаль управляла
торможением колес. При
нажатии кнопок на
рулевом колесе
выпускились тормозные
парашюты. Они помогали
машине сбросить скорость.
ьооъ МП»
Автомобиль «Голубое пламя*, па котором Гарри Габелич
в 1970 г. установил мировой реворд скорости, имел, как
в многие другие рекордные машины, рскетный двигатель.
Мощность нс передавалась пп колеси; машину двигала
непосредственно реактивная тяга двигателя. Он был
установлен в хвостовой части в работал ни смеем
перекиси водорода и жидкого природного газа.
Заткните кухонную раковину и
наполните се водой до краев,
только пс перелейте. Если вы
хотите увидеть след,
оставляемый ниши ми
картонками, посыпьте
поверхность воды тальком или
другим мелким ворошком.
Осторожно положите квадратную
и каплевидную картонки па воду
в дальнем конце раковины.
Пластилиновые грузы должны
свешиваться через край. Хорошо,
если их придержит ш ш товарищ,
пока вы устанавливаете
картонки.
Геперь начнем. Смотрите,
каплевидная картонки проиоситсл
мимо квадратной. Ведь се гладкий
профиль встречает куда меньшее
сопротивление воды. Сравните вихри,
оставляемые па воде квадратной
картонкой, с гораздо более
спокойным следом каплевидной
Автомобиль «Уаит-Триплекс», рекордсмен 1928 г., имел три авиоцмоннь х двигатели: один спереди и два сзади.
33
Машины-рекордсмены
Самый быстрый в мире автомобиль достиг
скорости 1019 км/ч. Но сегодня самолеты и
ракеты бьют этот рекорд. И только один раз,
в 1906 г., самым быстрым оказался автомобиль.
Паровой автомобиль «Стэнли Вогглбаг» установил
тогда рекорд: 196 км/ч. Однажды он показал и
241 км/ч, прежде чем разбился на пляже. Сейчас
рекорды скорости и чемпионаты по автогонкам
стали большим бизнесом. Скромный «Вогглбаг»
стоил много дешевле тех миллионов, которые
«Феррари» или «Макларен-Хонда» тратят на свои
суперавтомобили «Формулы-1».
Чемпионы «Формулы-1»
С тех пор как Джузеппе Фарина п 1950 г. выиграл
первый чемпионат «Формулы-1», эти соревновании
сильно изменились. В тс времена защитные шлемы
были пе обязательны, а о гоночных костюмах п пе
слыхали. С тех пор Хуан-Мануэль Фапгио, Джек
Брэбхэм, Ники Лауда, Айртон Сенна вписывали свои
победные имена а историю «Формулы-1*. Машины,
которыми они управляли, вес усложнялись, п
безопасность стала так же важна, как скорость.
Гонщики пндели огнестойкие костюмы п сплошные
шлемы. Теперь машины должны иметь достаточную
прочность при аварии и снабжаться аэродинамическими
поверхностями, удерживающими их па трассе при
высоких скоростях.
1950 Джузеппе Фарппа (Италия) «Альфа Ромео»
1951 Хуап-Мануэль Фапгио (Аргентина) «Альфа Ромео*
1952 Альберто Аскари (Италия) «Феррари*
1953 Альберто Аскарп (Италия) «Феррари*
1954 Хуан-Мануэль Фапгио (Аргсптипа) «Мазерати Е*,
«Мсреедес-Бепц*
1955 Хуан-Мануэль Фангио (Аргентина) «Мерседес-Бенц»
1956 Хуан-Мануэль Фангио (Аргентина) «Ланча-Феррари*
1957 Хупп-Мануэль Фангио (Аргентина) «Мазерати»
1958 Майк Хоуторн (Англия)
1959 Джек Брэбхэм (Австралия)
I960 Джек Брэбхэм (Австралия)
1961 Фил Хилл (США)
1962 Гфэхэм Хилл (Англия)
1963 Джим Кларк (Шотландия)
1964 Джон Суртис (Англин)
1965 Джим Кларк (Шотландия)
1966 Джек Брэбхэм (Австралия)
1967 Дешш Халм (Новая Зеландия)
1968 Грэхэм Хилл (Англия)
1969 Джекки Стюарт (Шотландия)
1970 Йохен Риндт (Австрия)
«Феррари*
«Купер- Климакс»
«Купер-Климакс»
«Феррари*
«НИМ»
«Лотус-Климакс»
«Феррари»
«Лотус-Климакс»
«Брэбхэм Репко*
«Брэбхэм Репко»
♦Лотус-форд»
«Матра-Форд»
«Лотус-Форд*
1971 Джекки Стюарт (Шотландия)
1972 Эмсрсоп Фиттипальди (Бразилия)
1973 Джекки Стюарт (Шотландия)
1974 Эмерсон Фиттипальди (Бразилия)
1975 Пики Лауда (Австрия)
1976 Джеймс Хаит (Англия)
1977 Нпки Лауда (Австрия)
1978 Марио Андретти (США)
1979 Джоди Шектср (ЮАР)
1980 Алан Джонс (Австралия)
1981 Нельсон Пикс (Бразилия)
1982 Кики Розбург (Фанляндия)
1983 Нельсон Пикс (Бразилия)
1984 Ники Лауда (Австрия)
1985 Ален Прост (Франция)
1986 Ален Прост (Франция)
1987 Нельсон Пикс (Бразилия)
1988 АЙртоп Ссппа (Бразилия)
1989 Ален Прост (Франция)
1990 Айртон Ссппа (Бразилия)
1991 Айртон Cciuia (Бразилия)
«ТаЙрслл-Форд*
«Лотус-Форд»
«ТаЙрслл-Форд*
♦Лотус-Форд»
«Феррари»
«Макларен-Форд»
«Феррари*
«Лотус-Форд»
•Феррарп»
«Уильямс-Форд*
«Брэбхэм-Форд»
«Уильяме-Форд*
«Брэбхэм-BMW»
«Маклорен-Таг»
«Макларен-Таг»
«Макларен-Таг»
«Уильямс-Хонда*
«Маклареп-Хоцда»
«Макларен-Хонда».
«Маклареп-Хопда*
«Макларен-Хонда*
Эго I руднейшия кольцевая ipacr»
‘Гран-нрн*. ирохо,1>1|цая но узким,
изиилпгтым улочкам Монако. Обгон
н» этой григсе труден. nt к что
t оптик, стартующим нпергдн всех.
1ПКЧ-1 111111.15 пне пнин-ы на
ВЫИ1]1ЫИ1.
На этой американской трасс**
проходит знамени гая гонки
• IIи,шанано. ।нс -5<Kh ни
тетанцию 805 км. В «пличие от
расе «Формулы-1*. здесь всего
четыре поиоро! а и |,на длинных
ПрЯМЫХ OT jKMK.l Illi'I ИН ЦП II.
Па этой i|»pani|5 зеком кольце пой
I pacer спортивные автомобили.
акне, как «Мс|»ссд(*с-1»(*1Щ« и
«Порше». соревнуются и знаменитом
24-часовой гонке на |1Ы1И»глмв<м*ть.
Выигрывает прошедший ;ui 24 часа
iiHii6o.iii.nirr рнсет ояпис.
34
С.ф Джек Брэбхом днагкды выигрывал чемпионат «Формулы-1» как гонщик в пце Дважды - как конструктор.
Рекордные скорости
Мировой рекорд скорости па суше всегда вызывал
огромный интерес. Иные годы сразу несколько человек
пытались его превзойти, но лишь немногие добивалась
успеха. В таблице имена мировых рекордсменов п
показанные ими скорости даны па концах стрелок годов,
в которые были установлены эти рекорды.
Английский гонщик rap Малькольм Кемпбелл
н|мм‘Л111шл('Я тем. * го неоднократно н|м*1н.ш1ал
мироныг рекорды гко|мн*ти кпк на сунн*. так и
1
i
X
О,’
Самыми молодыми гонщиками «Формулы !» были Педро Родригес (1061 I.) н Крис Амон (1863 г.). Обоим было по 18 лет, 35
SI .<h>vi|[.
()[ an n ntioirCi |( >y< xxl.l.M r»if(i
|;| •.L.niilajl .ичмГн.1[[|
6 HVLRIIt
(; dtliiiirini
H *S fX*
21 *021 MX*
|E lliririnl
KLl <I«).U)I<1IIKOM ♦Rll’By*
fZ <1.кЫНН№1В<| Ч.ИГГ.Сф •
•»11НВ11Ш|||НО1П1М1М|ф
91 IXXII? mruvdixi,.
91
HI ‘Ц *1 «iruMlod^
I»
9E ••»di?Cm;) пи,I»
41 •к1<»ыс«
f-J; .iihi.h’XjkV -нни<1щ|)
’)[ 'ii4l<iibj^ nn.\\ i>minr<|j д
t-E 1ин<|j>
'I ill
•JI 11 ду.| Bl noy .НЧКЧ1Л1Д»
12'91
f-| HU ЯОГОН ЛЧ||)14К|«МГ.1Л
26 *z
EE
‘ZZ нхошпи/вн мчишиФм
01 BToiwIikj.
«1 M “«J
OE яонвлс Шпягдв±
|;| №1Гомч1ГП|\ ‘dalle;)
ES •«•Mj.I.niV).
fg «iBijir.i.n>(| iiriici;)*
OE няшХш
H'frrzi
lirilyOKO.LHB .Н*11ппш1оп.>
IE d.irjion.»
61 .ИИ1.»
61 .1ИНП5ИЧГОМЭ
(> «!'>«•:)»
IS -\z luodurj.
<’i: zi:
(•Г<1*И|ЛГС|») -miHI.tl КИПИ')»
OE и шгф ,ич11Ч1-вн.1иэ
El iJWHKdgod.»)»
62
'HS d'HJ.rtlllOM IIIMUhodoy.)
Ig •fl.Miicdiin; )•
01 .HHiaruBdiiX .xxi.HrXd
E[ ••»«<><!-an'<»<|•
62_H2 WJJ»9<><I
H М1И.М»
|E Bdnxirj кшчьм’п
<IE ппниши1и
HE нишпг ;ичжмлм1и
HE oabrt'oukModii .miiimuoii
И <iii.«indoii
H *SE6*
61 H *116*
>jindo||*
I | И.М)Л1ЛН1
01 BM-MMlfoil
<j [ no.Nir.»| । -амии ,
0| UliKI.'.xl.tll
91
H itMi oHoii .iMiHMlmi
<’E
6 *d()jjuuj| <|ннп| [»
II '<•»«’
9E i,iiu:iMlgo .»inn u’hhi
Ilf; Rt.Ml.l ШП|1ОШ№Л<1я»
67 КИНИГ ВШ1МЫШ|.Ч<1
Og НХОГН 1ЧГ.Н1.ЧО
f.'t —2E
Eg IidDhMfl *r<JAO||
fE hu|mii
<?E Гочве iji4ii>HhM<I.HkkL(tMii
91 1‘.»жГ11В|| ТВЯИИС'|^ г
j-E u.4.H<roMox<Jw
91 .««miiuj
E| цчг.ягок
71
H *mIii.ibc| u<Llh}v
01 •iij,Hd>M-R|\]«
gE «И11И|Д1 ftinrucif*
HZ В.ЧЯОЛШВГ кввш.лиг
H2 RdoHOIRKlM RIH.M*
f-E •ilBMudcv хви
K’ »"’l\
IE к-нгнпл'*hii<|k>Vэ1?*
IE ‘L «•Mrudj.lXHII RhHR|-»
Eg •J.I|RXIIO«| < KBJ|/ B|’»
Я всч1.чи|| •o'jhchji
gg • Eg КЧ If ОМЧ1Г81\ ‘ tri r.Mjl I IM AI
Eg FiL-BitoV ‘trtf->9iiiM:j|
HZ d-iu,>HH<i:i ншпмп:.Ся
OE 1ч<1лмячином
6 htth HiqxBhiiaroM
6 c|n|juii»|
IE ‘oi ‘£ dBiin.i.4
16
rich ixd.xuioM .Н1м:юы1хи i-b.lbji
01 mu i|i‘uiiim’duM
07 .M»niHiiiiinwd(xpiiR
f-J. .Miri>llnilBMl'll||
OE *aw:iiw|1>
e| t| «ицвр.
El *cs .ul'Mpi.MBMV*
II 411 L-Uini>l.)d.l(tl(|>ll)
tz
iinua.iroMX-tdr •iioii.imrwii) '•
6 •.ИЙКМЦЧ 1Т«1.НК1Ж)>
£| INJilAJ.
| J;
yoilb.llll il.l R>l
(IE ‘II 01
*6 ‘H !!i,iuimiiriMi)
Og ||iiM.h)i.iidui>>L'e
zz v\
К.МКГ.Ч NffMllfBW .IMHMMfOJ
ЕЕ и: (*wi«’ir«|>
Л1'<|«) ЧПХ1ГГ11 .XMjXl'UJ.►
EZ'£| '£ I'liiuiii oiiMl Bi-.i
££ *?€ »d,|lf I hlI’’’9« If
91 *961 Л\-
91 *521 AV
j-E «doodcy •ш'ЧГ>
□g .xuIim-i •Miiihiidoiu
f-| ШШН1 iirllllllxTfllU
gE *’WHJM4*lr<№l.l .МН1И11Ш1»
□E BinillFOIl ВВ1ПЙАИ1
g| •')irt«l(| fLLLRIAq»
61 ’HI *hJ>:y rt'ncdq•
(»Z ‘HZ Л\1\ ||
6—Я irdeji *iin.»<|
II 01
gE 'f_ | uj-Kiuxdjutiu
.IIL4.k>bl1l\R>llft'<xlllI
J-1 KIJAdl
Я «»Г<ЯКВ(|>ЧГ|
g*E *ни.п1г.111В» чгнушмшт
4Ii\kLl?gl?4^
КНИГА ВТОРАЯ
МОТОЦИКЛЫ
Перевод с английского Е.В. Комиссарова
Создатели этой книги
Авторы: Филип Чапмен и Маргарет Стефенс
Технический консультант: Боб Кэрри
Художники: Терри Хэдлер, Кристин Хоуэс,
Джон Хэтчинсон, Фрэнк Кеннард, Майкл Рофф и,
Роберт Уолстер, Джон Скорэй, Стефен Гарденер,
Крис Лайон и Джон Баркер
Содержание
39 Введение
40 Испытания мотоциклов
42 Первые мотоциклы
44 Классические мотоциклы
46 Энергия поршня
48 Шины и тормоза
50 Как защитить голову
52 Кроссовые и триаловые
мотоциклы
54 Гоночные мотоциклы
56 Гонки «Гран-при»
58 Дорожный патруль
60 Твой первый мотоцикл
62 Как научиться водить
мотоцикл
64 Мировой рекорд скорости
66 Рекорды мотоспорта
68 Указатель
Copyright© 1991,1984, 1978 Usbome Publishing Ltd.
Введение
Вот уже более 100 лет мотоциклы остаются одним
из популярнейших видов транспорта Ими
увлекались многие известные люди. Знаменитый
британский разведчик Лоуренс ездил на
«Бру Супериор», а Карл Линдберг, первый
человек, перелетевший на самолете через
Атлантический океан, предпочитал «Харлей
Дэвидсон» В наши дни популярность мотоциклов
ничуть не уменьшилась, а их разнообразие и
доступность неизмеримо возросли
,)л>Т plICVUOK ДЮТ ИЛМ lieplHM’ lipi'.IITlIH-H'IIIK' l>
гинрсмгиннм vKrroiiiit; ic. Это ♦IlMW KI*.
КИН) K>6.CM. I-111 11Г.1Ц (IKH-IH дни н piupr»r.
В этой книге вы найдете описание множества
различных мотоциклов, от сверхмощной спортивной
машины с двигателем объемом 1000 куб.см до
маленького, шустрого кроссового мотоцикла с
объемом двигателя 125 куб.см. Вы прочтете о
шинах, тормозах и двигателях. Вы получите советы,
как вь брать ваш первый в жизни мотоцикл.
Наконец, вы узнаете, как стать умелым и
внимательным мотоциклистом, не подвергающим
опасности ни себя, ни окружающих
||<НМ>риЧИК11НМ1Ц1Ж*И
с тремя синцами
39
Испытания мотоциклов
Каждая модель мотоцикла начинается с опытного
образца, который подвергается самым суровым
испытаниям на специальных треках, или
мотодромах. Затем опытные машины совершают
длительные пробеги при разных погодных и
дорожных условиях. Цель всех испытаний — поиск
слабых мест в конструкции мотоцикла и внесение
соответствующих изменений. Затем готовится
серийный выпуск этой модели. Первые машины,
сошедшие со сборочного конвейера, называются
предпромышлеиными образцами и, в свою
очередь, проходят тщательные испытания. Когда
производитель наконец полностью одобрит новую
модель, начинается ее массовое производство.
Журналы для мотолюбителей публикуют
подробные отчеты о дорожных испытаниях новых
моделей, чтобы облегчить выбор будущим
покупателям. Этот отчет об испытаниях
скоростного дорожного мотоцикла был написан
специально для нашей книги.
Отчет о дорожных испытаниях
«Кавасаки GPZ900R»
«Кавасаки GPZ900R» — скоростной мотоцикл, о чем
говорит его внешний вид. Форма машнпы была
испытана в аэродинамической трубе и получила
обтекаемые липни. Многие элементы конструкции
заимствованы у гоночных мотоциклов «Кавасаки»,
участвующих в гонках Н'рап-при».
Сев в седло, гы сразу же почувствуете, насколько
компактна эта машина, особенно ее невероятно узкий
двигатель. Обычно четырехцилнндровый рядный
двигатель громоздок, но здесь удалось существенно
уменьшить его ширину, введя систему водяного
охлаждения п изменив расположение генератора.
Новый двигатель может устанавливаться в нижней
части рамы без уменьшения клиренса (дорожного
просвета) на поворотах.
Старт и остановка
Прикосновение к кнопке стартсри — и двигатель
оживает. Вибрация практически отсутствует, по
дроссель должен быть прикрыт примерно первые
1,6 км, пока двигатель пе разогреется до рабочей
температуры, которая регулируется радиатором.
Переднее колесо радиусом 43 см обеспечивает
легкость управления мотоциклом даже па
загруженных дорогах и прекрасную устойчивость па
прямых отрезках.
Идеальное сцепление с дорогой п мгновенное
торможение достигаются благодаря широким
секционированным шипам, 300 мм двойным
полуразгруженным дискам п пнен магической
передней вилке, пе позволяющей мотоциклу пырять
при резком торможении.
Скоростной спортивный мотоцикл
«Кавасаки GPZ900IU.
Ромбовидная рама «GPZ900R»
Легкая ромбовидная рама на редкость прочна п служит
отличным хребтом для мотоцикла. Сзади к ней крепится
подрамник из прочных сплавов. Двигатель монтируется п
самом низу рамы, смещая центр массы машины клпэу,
что делает ее более устойчивой н управляемой. Такое
низкое расположение двигателя становится возможным
благодаря отсутствию пижпих трубок, а также трубок
иод картером. Это позволяет встроить выхлопные трубы в
корпус, освобождая место п его ппжпей части для
двигателя.
Хорошая управляемость на высоких скоростях
«GPZ909R» — скоростной спортивный мотоцикл.
В 1984 г., когда началось п]юизводство этой модели, опа
продемонстрировала свои выдающееся качества, заняв
вес три первых места в гонке за «Туристский трофей» па
острове Мэн.
В полной мере возможное» этого мотоцикла выявляются
при езде по извилистым, мало загруженным дорогам.
Низко расположенный руль позволяет водителю
принимать удобное положение в седле, при этом
upвгибаясь к рулю. Это важно па больших скоростях, ибо
«ем больше водитель прячется за обтекателем, тем
меньше* он нарушает аэродинамическую форму машины.
Еще один существенный плюс такой позы — возможность
укрыться при плохой погоде.
На мотоцикле установлена знаменитая система задней
под вески «Унитрэк», которой снабжены топочные машины
•Кавасаки». Опа включает в себя одиночный амортизатор
последовательного действия. При попадании колеса п
выбоину на большой скорости такая подвеска нс
опускается резко вниз, что могло бы бросить мотоцикл в
сторону. Небольшие пе|ювноеги дороги лепсо
сглаживаются, что делает саду приятной и удобной.
Особенности конструкция п легкая рама придают
•GPZ900R» хорошую управляемость. Устойчивость на
примых отрезках превосходна, а простое п быстрое
рулевое управление позволяет без риска проходить серп
виражей па высокой скорости.
Мотоцикл «Бемерлн1л 600 Лалгтурсн*, выпускавшийся в 1020-х и 1030-х гг. На нем умещались
друг за другом три человека.
Мощность
Максимальная мощность первых мотоциклов
«GPZ9OOIU достигала НО л.е. Фирма «Кавасаки*
больше пе публикует данных о выходной мощности
своих машин, по мы знаем, что сегодня опа у
♦GPZ900H* уменьшилась из-за ограничения уровня
шума и объема выхлопа. Однако более важным
показателем, чем мощность на выходе, является
распределение мощности двигателя, и здесь этот
мотоцикл не имеет себе равных благодаря наличию
четырех клапанов па каждый цилиндр.
Разумеется, высокие скорости п мощность
двигателя пе достаются даром, и от такой машины
нельзя ожидать такого же расхода топлива, как у
мопеда. В среднем она потребляет литр горючего
примерно на 14 км, а на меньшем газу можно
проехать п до 19 км ма один литр.
Двигатель
Это был первый двигатель «Кавасакп*, с
четырьмя клапвпамя па каждый цилиндр.
Обратите ппимапие па то, что цепь криво да
клапапов вынесена за пределы блока цилиндров
Так она более доступна для техобслуживания, а
ширина двигатели сокращается до 451 мм.
Уменьшению ширины двигатели помогло также п
расположение самих цилиндров. Система
водяного охлаждения позволила разместить их
вплотную друг к другу. Балансир находится под
коленчатым валом.
Десять международных журналов, снощализирующихся на мотоциклах, |азволи «GPZ900R» супермотоциклом года в 1984 г.
41
Первые мотоциклы
Самые первые мотоциклы имели
паровые двигатели и три колеса.
Затем, в 1869 г., француз Эрнест
Мишо изобрел двухколесный
мотоцикл, но по-прежнему
паровой. Детище Мишо
оказалось неудачным. Двигатель
заводился очень долго и был
маломощным. Литые шины
плохо смягчали тряску, и, что
хуже всего, раскаленный котел
двигателя находился слишком
близко к водителю. Неудобство
доставлял и сам пар: ездить было
очень жарко
Куда более практичную модель
создал в 1877 г. немецкий
инженер Николай Отто Его
мотоцикл имел двигатель
внутреннего сгорания,
работавший на бензине.
Конструкторы первых мотоциклов
перепробовали много вариантов
расположения двигателя. Здесь
показаны две конструкции, где
двигатель занимает весьма страшим?
положение. Наиболее же обычным
было размещение двигателя над
колссама.
современные мотоциклы по-прежнему
придерживаются все той же
К 1907 г. скорости мотоциклов
превысили 200 км/ч. Американец
Гленн Кертисе, владелец одной из
овиакомпаний, промчался на
мотоцикле по песчаному пляжу
Флориды, США, со скоростью
почти 220 км/ч. Многие
отказывались верить, что
мотоцикл способен развить
Слева изображен 1Ш|Н№ой мотоцикл
Мишо. Справа - первая н «и|м?
коммерческая модель: мотоцикл
Хнльдебрапдп н Во. i ьф м юл. i ера.
У нею Пыл днухцилин <ронын двигатель
объемом н 1488 куб.см. самый
КруИИЫН ИЗ НСГХ. КОГДН-Либо
установленных ни серийных
Это ♦Вернер» 1901 г., с объемом
двигателя 262 куб.см. Он был первым
серийным мотоциклом е мотором,
размещенным между колесами. Эта
конструкция была тут же взята но
вооружение прочими производителями, и
подобную скорость, поэтому рекорд
так и нс был официально
зарегистрирован. Кертисс
сконструировал двигатель для одного
из своих самолетов и решил испытать
его, яриделав к мотоциклетной рамс.
Естественно, этот мотсн^икл никогда не
замышлялся в качестве обычной
дорожной машины.
мотоцикл их. В заднем брызговике
размещалась вода для охлаждения
щнгателя. У мотоцикла был один-
единствснпый тормоз, но водитель мог
использовать еще и стальной рычаг,
цеплявшийся за земля), когда на него
нажимала ногой. Максимальная
скорость мотоцикле составляла 45 км/ч.
Этот мотоцикл был создан а 1901 г. а
США Джорджем Хепди и назван
♦Индиан». В 1901 году Хепди
изготовил лишь три такие машины,
по за последующие два года их
выпуск составил 568 ппук. ♦ II иди ан»
стал классическим американским
МОТОЦИКЛОМ-
Верхом на воздухе
Все мотоциклы снабжены
пневматическими шипами,
наполненными поздухом, которые
смягчают толчкп при езде и спасают
водителя от тряскп. Возьмите
воздушный шарик, крепко привяжите
его п попробуйте осторожно па него
присесть. Упругое действие будет
точно таким же, как у шипы.
42 С момента изобретения мотоцикла в мире было создано свыше 2600 разновидностей этих машин
Мотоциклы на войне
Мотоциклы нашли широкое
применение- ил воине. В годы перкой
МИрОНОЙ КОЙНЫ 1ЮСЫ1Ы1ЫГ
мотоцикл исты достаплпли приказы
в тс районы боев, iдг радио-
и телефонная связь были плоха либо
вовсе* отсутствовала.
Мотоциклы с пуле-метами,
установленными нм колясках,
использовали в боях. Пн рисунке
внизу изображен мотоцикл
«BMW R 75*, производство которою
нячнлек-ь в 1940 г. Ко I торой мировом
войне принимали участ-н* тышс
К» 500 «R75*. Оснащенные- ими
меггоцикле-тпыс части и рм пне кой
армии всегда находили! > на острые
молниеносных удп|ми> б шцкригп.
Их максимальная скорость доходи ла
до 05 км/ч. На вооружении
российской армии до гик пор сехтоит
похожая модель, именующаяся
♦К-М72*. Внизу мотоцикл «В75. —
вид емади. е-боку и сне|и*ли.
«Джейме-. и «Ройал Энфилд. лет кие мотоциклы г обы-ме»м днмсыте-ли 125 куб.см, которые меакно было <-б|М1<-ы1Ш1Ь с mipuiiiKrixiM
Классические мотоциклы
С самого начала эры мотоциклов и
до наших дней время от времени
появляются особые, незаурядные
машины, прославившиеся своей
надежностью, скоростными
качествами либо иными
уникальными особенностями.
Такие мотоциклы называют
классическими.
Ни одна из изображенных здесь
моделей не производится сегодня,
однако все они навеки останутся в
истории как мотоциклетная
классика своего времени.
Сделать подборку знаменитых
мотоциклов нелегко, ибо у
каждого имеются свои любимые
модели. Что же, вы можете
составить собственный список и
сравнить его с тем, что приведен в
этой книге.
♦Харлей-Дэвидсон WLA 45*,
V-образный двухрядный двигатель
объемом 738 куб.см. Максимальная
скорость 120 км/ч, 1937—1952 гг.
Этот мощный и надежный мотоцикл
приобрел широкую известность во
время второй мировой
90060 таках машин
поступило па
вооружение
американских и
английских войск.
♦Ариэл| Сквэр 4*, модели 500,
ARIEL
44 Начипия « 189# • гг. мотоциклы нроизно(ятся но всем чире. Однако к 1990 -« гг. ни рывке мотоциклов гоепшетвуют
японские фирмы.
♦Триумф Вертикал Твин*,
объем цилиндров
650 куб.см. Максимальная
скорость 135 км/ч,
1933—1983 гг. Этот
двигатель с
параллельно
расположенными
цилиндрами
впоследствии был
скопирован многими
другими
производителями.
Один из наиболее
знаменитых образков —
♦Триумф Бонпсвиль* имел
максимальную скорость
192 км/ч.
♦Винеент Блэк Шадоу», V-
600, 1000 куб.см. Максимальная
скорость 161 км/ч, 1929—1958 гг.
Двигатель ♦Сквэриел» представлял
собой в сущности два
параллельных двухрядных
щигатсля с соединенными
солснчатыми валамк. Это
1ридавало мотоциклу
отличную устойчивость.
об ризным двухрядный
двигатель 998 куб.см.
Максимальная скорость 197
км/ч, 1948—1955 гг. Самый
быстрый серийный мотоцикл
1950-х гг. Он прославился
великолепным качеством
изготовлении и надежностью
и эксплуатации.
«Браф Супсриор SS1OO*,
V-образный двухрядный
двигатель 980 куб.см.
Максимальная скормть
161 км/ч, 1924—1939 гг.
Шикарным мотоцикл.
преимущественно вручи)>
надежностью и ходовыми
"Horfon)
«Мэпкс Нортон»,
одноцилиндровый
двигатель 490 и 348
куб.см. Максимальная
скорость
195 км/ч, 1932—1962 гг.
Его рама получила
прозвище «перина* за то,
что обеспечивала комфорт
скоростях. Жесткая вилка
поворотного кулака
обеемечивала хорошую
унриалкемость на
поворотах.
«Хонда СВ750»,
четырехцилиндровый
нош речный двигатель
736 куб.см.
Максимальная скорость
197 км/ч, 1969—1986 гг.
Первый современный
японский мотоцикл. Имел
эле»тростнртер, высокую
эксплуатационную
скорость и превосходное
ускорение: от О до
100 км/ч мопсе чем аа
6 секунд.
«Ловерда Джота»,
трех1ц<линдровый
поперечный двигатель
981 куб.см. Максимальная
скорость 227 км/ч.
Дорожный мотоцикл,
управляемостью иа
высоких скоростях. Его
конструкция была
разработана английскими
импортерами «Лаверды», I
собирался он в Италии
вручную.
♦BMW K69S*, двухрядный двигатель с
Горизонтальными цилиндрами объемом
594 куб.см. Классический туристский
мотоцикл, позволявший путешествовать
быстро и с ком||>ортом благодари
двигателю, с монтирован и ому иа резине,
коленчатому валу с виброгвсителем и
мягкой подвеске.
ХромированШ4<! металлические детали впервые были использованы в конструкции спидвейного мотоцикла «Радж» в 1929 г.
45
Энергия поршня
Четырехтактный
двигатель
Кулачково-
клапшшый
механизм открывает
н закрывает
отверстия цилиндра
в нужной
последовательности.
Существуют два основных
типа мотоциклетных
двигателей — двухтактные
и четырехтактные. Оба
они описаны на этой
странице. Любой двигатель
имеет один или более
поршней, которые ходят
вверх-вниз внутри
цилиндров. Их приводит в
движение газообразная
смесь бензиновых паров и
воздуха. В четырехтактном
двигателе эта смесь
поступает в верхнюю часть
цилиндра и там взрывается
искрой от свечи
зажигания.' •
Взрыв толкает поршень
книзу, а тот, в свою
очередь, давит на шатун,
который поворачивает
кривошип. Через центр
кривошипа проходит
коленчатый вад, который
также поворачивается
При этом коленчатый вад
передает вращательное
движение на заднее колесо
с помощью цепи или
карданного вада.
Через это впугкпое
отверстие в
цилиндр поступает
смесь бензиновых
паров и воздуха.
Поршневые кольца
превращают поршень
внутри цилиндра в
газонепроницаемую
пробку. Для смазки
используется
машинное масло.
Большинство
современных
мотоциклов снабжено
четырехтактными
двигателями, которые
надежнее двухтактных
и мспыкс загрязняют
окружающую среду.
Кривошип
вращается под
действием шатуна.
Скорость вращения
кривошипа
измеряется в
оборотах в минуту.
Отработавший
газ выходит из
цилиндра через
это выхлопное
Поршень
Цилиндр
Шатун
Свеча
зажигания
Объем
цилиндра
измеряется в
кубических
сантиметрах.
Картер
Коленчатый
вал
проходит
черед центр
кривошипа.
Двухтактный двигатель
В двухтактном двигателе поршепь делает
два хода вверх и вниз между двумя
вгпышками. Газообразная смесь воздуха и
бензина поступает в картер, расположенный
под иоршпем. Поршень опускается и
выталкивает смесь через перепускное
отверстие в верхнюю часть цилиндра. Когда
поршепь вновь поднимается, он сжимает
газовую смесь, они взрываете и с помощью
искры, взрыв толкает поршепь обратно
вниз, и тот вращает кривошип.
1. РАБОЧИЙ ХОД — искра воспламеняет газовую
смесь. Свежий пи всасывается, отработавший
выходит.
2. ХОД СЖАТИЯ -
газовая смесь сжимается
поршнем.
Четырехтактный двигатель
В четырехтактном двигателе поршень делает
ч<'тыре хода вверх и вниз между двумя
вспышками.
1. Ход впусиа: газ через впускное отверстие
шмтупает в верхнюю чветь цилиндра.
2. Ход сжатия: поршень поднимается и
сжимает воздушно-бевзиповую смесь.
3. Рабочий ход: нскро взрывает газ, толкая
поршень книзу.
4. Ход выпуска; отработавший газ
выталкивается пвружу через выхлопное
отверстие.
2. ХОД СЖАТИЯ —
1. ХОД ВПУСКА — газовая смесь
поступает и цилиндр.
Когда двигатель делает 7000 оборотов в минуту, каждый из его поршней ежесекундно поднимается и опускается
свыше ПО раз.
46
Расположение цилиндров
Двигатели мотоциклов различаются
по числу цилиндров. Как правило,
чем больше цилиндров, тем меньше
вибрация н ровнее ход мотоцикла.
Внизу представлены различные
конструкции двигателей.
С двумя противоположным!
цилиндрами — {
♦BMW R1OOS* ► 4
4 Параллельный
двухрядный --
«Триумф Бонпеииль»
Вертикальным
трехцилицдровый —
«Судзуки GT 750» >
V-образный двухрядный —
•Мото Гуцци 850»
Горизонтальный I?
четырехцмлиидровый —
«Хонда Гоулд Уинг» ►
◄ Вертикальный
четырехцилиндровый —
«Кавасаки 650*
Вертикальный
шестицилм ядровый —
«Бенелли Сси* ►
Чстырсхцилипдровый
«квадратный» —
♦Судзуки RG 500»
Разделение деталей двигателя
Увеличенное изображение
двигателя в разрезе сп|>ава
позволяет рассмотреть места
примыкания поршня к
цилиндру. Они ни в коем
случае нс должны
соприкасаться во время
работы двигатели. Если это
произойдет, возникающее
трение быстро разрушит их
поверхности.
Поэтому они разделены слоем
ММШВ, играющего роль
смазки. Эксперимент,
приводимый ниже,
показывает, как смазки
уменьшает трение.
Эксперимент
Возьми гс миленькую
.инчмигсоную чашку н поднос.
Они бу.^ут играть роль
поверхностен цилиндре И поршня.
Попробуйте толкну п> чашку по
«•ухом поверх ног III подпоен. Теперь
вылейте на но цкм* щс имыпнг
ложки НОДЫ. Голыш те чашку по
o6p«.ioiiiiHiiiriir»i луже. Вы
убедии'гь. что она п|и1гдет горнздо
ДИ.1ЫНГ И МНОЮ б|ЛГ!рее. ЧОХ1
прежде. Знача I. вода гьп рала роль
смазки и уменьшила трение между
щумя поверхностями.
Маленькая пластм весовая
чашкв
Вода играет роль
смазки и уменьшает
трение, поэтому чашка
движется дальше и
гораздо быстрее.
Свежий газ
всасывается.
2. ХОД СЖАТИЯ — газовая здесь сжимается
поршнем. Свежим газ всасывается.
1. РАБОЧИЙ ХОД искра воспламеняет
гаэовую смесь. Свежий газ всасывается,
отработавший выходит.
газ сжимается
поршнем.
3. РАБОЧИЙ ХОД — свеча зажигании
воспламеняет газовую здесь. Изрыв толкает
норшсиь вниз.
| 4. ХОД ВЫПУСКА — поршень поднимается,
выталкивая отработавший газ наружу
В |9.»6 г. фирма .Х|оп> Гунин* гд«>ла.1н utiiiiire.ii. для roiHPiimru мвгоцнк.ц|г шн'счью цилпн ijhimh р*т«>рщ<м' чме «>.
47
Шины и тормоза
Старые тины г протектором тоньше
двух миллиметров следует заменить,
так как их сцепление с дорогой
опасно уменьшается.
Шины и тормоза являются важнейшими частями
мотоцикла. Если те или другие неисправны, жизнь
мотоциклиста подвергается серьезной опасности.
Передняя и задняя шины мотоцикла отличаются друг
от друга размерами и рисунком протектора, так как
они выполняют различные функции. Меньшая
передняя шина должна сопротивляться боковому
скольжению на поворотах. Она также должна при саде
по мокрой дороге отгонять воду от задней шины,
следующей за ней. Задняя шина больше и прочнее
Она переносит мощность двигателя на дорогу.
Большинство современных мотоциклов имеют
гидравлические дисковые тормоза на обоих колесах.
Задний тормоз
управляется педалью,
находящейся под
проной ногой
водителя. 11а хорошем
дорожном покрытии
70% тормозной силы
должно приходиться
на передний тормоз и
30% — на задний.
«Резиновая» часть шипы
чисто представляет
собой смесь
натурального каучука
с бутилкаучуком.
ЦрОТСКТ(1р В ОСНОВНОМ
состоит из
бутилквучука, однако
боковые стенки
содержат до 00%
натурального каучука.
Шины с недостаточным внутренним
давлением на высоких скоростях
iicpei-рснвкггси и в результант быстро
изпашившотся. Шины с чрезмерным
внутренним давлением имеют меньшую
поверхность соприкосновения с дорогой,
что ведет к потере ует<|йчив<м“ти.
Тормозной
диск
Принцип действия дисковых тормозов
Г идравличсскак
жидко1гть Гидровличсскис диски крепятся к
нагнетается колобам мотоцикла. Когда водитель
по труоке. црвнодит в действие тормозной рычаг
и тормозную педаль, тормозной
жидкость сжимается. При этом она
давит па поршни тормозных
цилиндров, заставляя их
пс|>см(*щиты*я вдоль гщлипдров.
Поршни соединены г тормозными
колодками. Те сдавливают диск,
создавая трение и таким образом
замедляя движение колеса. Важно
<!ледить за тем, чтобы гидравлические
I Жидкость
прижимает
цилиндры
друг к другу.
Тормозная
колодка
тормоза были доверху заполнены
тормозном жидкостью. Иг
допускайте утечек и регулярно
проводите техосмотр, заменяя
износившиеся дствли.
Возьмите большую монету и покатите
ее по гладком поверхности. Затем
зажмите ге между большим и
указательным пальцем. Именно так
две тормозные колодки
останавливают вертящееся колесо.
Задние шины ни го1Ючн1>к мотоциклах очень сильно нагреваются — когда мотоцикл на большой скорости проходит
кпхгтлм пыгипк MV Tf’MiH'ruirvnii шмигогч
48
Как удерживать равновесие
Типы шин
Давление в шинах нужно
проверять ежедневно, когда они
колодные. Протекторы следует
осматривать также ежедневно,
проверни, ис застряли ли в ши*
камешки или гвоздя.
Если мотоцикл чересчур
накренится, шины могут
соскользнуть с дороги.
В 1888 году Джон Данлоп изобрел
периую пневматическую шипу, «соединив
концы куска шланги и закрепив его
вокруг деревянного обода велосипеда.
Очень важно подобрать для
мотоцикла подходящие шины.
Цифры означают, что двппая шипа
имеет ширину 10,4 см и идеально
подойдет колесу диамсгром 45,7 см.
Буква V показывает, что эта ппша
рассчитала па скорости свыше
210 км/ч. Буква В означает, что
шипа усилепа стальной лептой,
вделанной в ее боковые стенки.
Наряду с правильным подбором
шин необходимо следить за тем,
чтобы установленные
производителем предельные нормы
нагрузки иа них ни в коем случае
пе превышались.
Передний тормоз управляется вот
этим рычагом па правой рукоятке
руля. Ж
Если мотоцикл н
водитель недостаточно
наклонятся в сторону
поворота, машина
опрокинется.
Когда мотоцикл движется ио
прямой, сила тяжести прижимист
его к земле и он хорошо
сбалансировал. При коворотс иа
мотоцикл и па водителя действует
центробежная сила, направленная
ивружу. Поэтому водителю
необходимо накренить мотоцикл в
сторону поворота. Тогда па общий
Слева — гоночная шина,
имеющая гладкую
поверхность. Кроме того, у
нее низкий профиль, то есть
опа более сплюснута, чем
обычные шипы. Оба эти
свойства увеличивают
поверхность сцепления с
дорогой, что придает
большим и мощным гоночным
мотоциклам особую
устойчивость.
Шипу следует надевать
таким образом, чтобы
они вранщлась по
направлению стрелки.
Справа изображен профиль
стандартной шины. Рисунок
протектора позволяет отводить
воду и обеспечивает надежное
сцепление е дорогой. Протектор
заходит на бока, чтобы шина
сохраняла сцепление с дорогой,
когда мотоцикл накреняется на
поворотах.
центр массы водителя и машины
будет действовать
горизонтальная составляющая
силы тяжести, которая
уравновесит центробежную
силу.
Джиякомо Агогтини принадлежит абсолютный рекорд по числу завоеванных титулов чемпиона мира в гонках
«Грам-нря» 15 ва период с 1066 но 1975 г.
Как защитить голову
При аварии мотоцикла самой
уязвимой частью тела водителя
является его голова.
Человеческая голова весит
примерно 4,5 кг. Однако, если
ею удариться обо что-то на
скорости 48 км/ч, то сила удара
составит уже 136 кг. Это
равносильно удару тяжелым
молотком. Поэтому
мотоциклисты и их пассажиры
должны обязательно носить
шлемы.
Существует два типа защитных
шлемов. Открытый шлем
образца 1950-х гт. не так сильно
стесняет своего обладателя, к
тому же он, как правило,
дешевле. Но сплошной шлем,
изображенный на рисунке
справа, обеспечивает более
надежную круговую защиту
головы.
Как видоизменялся
защитный шлем
Со времени появления первых
мотоциклов конструкция защитных
шлемов претерпела огромные
изменения. Внизу показаны три
основных типа шлемов,
ПрИМСПЯВШИХСН в истории
мотоцикла.
«Анатомия» сплошного шлема
Этот рисунок да<‘/1 представление
о скрупулезной роботе
конструкторов современных
сплошных защитных шлемов.
Требования, предъявляемые к
надежности новых разриботок,
чрезвычайно высоки, иоэтому все
шлемы, перед тем как поступить
в продажу, проходят тщательные
искытання.
Кусочек гравия,
попав в глаз иа
скорости 40 км/ч,
может вас ослепить.
Вот зачем пьтсму
требуется прочная
защитная маска.
Царапины па таю й
маске могли бы
ухудшить видимость,
особенно кочью.
Поэтому все маски
должны иметь
специальное
защитное покрытие.
А несколько капель
моющей жидкости,
аккуратно втертые
во внутреннюю
поверхность маски,
помогут избежать ее
запотевания.
Никогда ие покупайте
подержанный шлем. Не
скупитесь, постарайтесь
приобрести хорошую
современную модель.
Очень важно, чтобы
шлем хорошо евдел.
Примерьте его, прежде
чем купить. Удобно ли
вам н нем? Когда шлем
плотно застегнут, пе
двигается ли он ш вашей
голове вперед-назад или
из стороны в сторону?
Если да, значит, он вам
велик.
50
Внешний слой (оболочка) шлема обычно
изготовляется из термопластика ксвларв или
фибергласа. Самый прочный и легкий из
них — кевлар (ои используется также в
б|м»пежилетах ).
Сплошной шлем
защищает челюсть и
подбородок, которые
остаются уязвимыми ири
открытом шлеме.
Нод оболочкой лежит толстый
амортизирующий слой порвстого
полистирола, покрытый твердой
пластмассой. Под ним
находится мягкая подкладка,
типа махрового полотенца
или бархата, чтобы шлем
приятно было носить.
Мозг человека
содержит «'выше 10
миллиардов нервных
клеток. Если бы они
не были защищены
черепными костями,
а дополнительно еще
и хорошим шлемом,
любая авария могла
бы причинить им
пепонравимый вред.
В случае аварии
никогда пс пытайтесь
спять шлем с
пострадавшего.
Обязательно
дождитесь
нр<и)и*с<'И<Н1а.1Ы«ой
мсдицн 1гкой помощи.
Если у человеке
сломана шея, то,
стаскивая с пего шлем,
вы можете сделать его
паролитиком па всю
жизнь.
Если подбородник шлем в не закрепить
ремешком, то в случае аварии он может
либо задрать лицо мотоциклиста кверху,
либо соскользнуть вниз и ослабить шлем.
Удобство езды
<]юрму, уменьшающую сопротивление
воздуха на высоких скоростях. Это
означает, что при езде на большой
скорости воздупшый поток мягко
обтекает голову, что снижает шум в
вибрации.
При открытом шлеме воздупшый
поток может па высокой скорости
ударить под козырек (рисунок
слева) и задрать шлем и голову
кверху, что опасно. А если водитель
наклоняет голову, то воздух давит ни
козырек сверху, напрягая лицевые и
шейные мышцы (рисунок справа).
Проблема с обзором
обзор
Первые сплошные шлемы были
снабжены липп. маленькими
прорезями для глаз, что скльпо
ухудшало боковой обзор. Болес
поздние модели обладали уже более
широкими «окнами*, но и по сей
день боковой обзор у сплошных
шлемов хуже, чем у открытых.
51
Кроссовые и триаловые мотоциклы
Эти машины рассчитаны на тяжелые дорожные
условия и должны обладать отличной подвеской и
мощным мотором, чтобы преодолевать ухабы и
выбоины пересеченной местности. Кроссовые
мотоциклы — это специальные гоночные машины
для бездорожья, участвующие в соревнованиях по
мотокроссу Кросс — поистине захватывающий вид
спорта: гонщики перепрыгивают через канавы.
съезжают по крутым склонам холмов, преодолевают
головокружительные повороты и проносятся по
огромным лужам, среди грязи и ила. Подобно
могут одинаково успешно ездить как по дорогам,
так и по бездорожью. На пересеченной местности
они чувствуют себя столь же уверенно, как и на
оживленных городских улицах.
мотокроссу, соревнования по
также
проводятся на пересеченной местности Но при
этом гонщики соревнуются с секундомером, а не
друг с другом, как в мотокроссе. Мотопробеги на
выносливость во многом похожи на триал, но их
протяженность составляет сотни, а то и тысячи
километров шоссейных и проселочных дорог.
Мотоциклы повышенной проходимости
разрабатываются на основе кроссовых машин, но
Вот типи«ыЙ мотоцикл
повышенной проходимости со
многими характерными чертами
крощовых машин.
1) 0плы1ЮЙ дорожный просвет дли
преодоления препятствий.
2) Защитный щиток двигателя.
3) Шины с глубоким рельефом,
улучшающие сцепление с илистым
грунтом.
4) Прочный брызговик приподнят,
чтобы не забивалась грязь между
ним и передней шиной.
5) Двухтактный двигатель.
6) Приподнятая выхлопная труба.
7) Длинные амортизаторы,
смягчающие толчки на ухабах.
8) Широкий и высокий руль.
Устройство амортизатора
Амортизаторы состоят из двух
основных частей — стальной
пружины, смягчающей толчки, и
соединенного е ней иоршпя. Поршень
скользит вверх-вниз в наполненном
маслом цилиндре. Он успокаивает
колебания пружины. Па схеме внизу
изображен задний амортизатор в
разрезе.
Масло или газ в
цилиндре
Пружина
сжимается,
смягчая
толчки на
буграх.
скачки
пружины.
Поршень
ходит вверх -
вниз вместе
с пружиной.
Масло в
цилиндре
замедляет его
движение,
сглаживая
Современный мотоцикл повышенной
Мотоцикл «Судзуки DR 800»,
широко известный под прозвищем
•Д-р Биг (большой)», имеет самый
большой и мощный
одноцилиндровый
четырехклапанный мотор в мире.
При объеме 779 куб.см этот мотор
создаст великолепный крутящий
момент и обеспечивает машине
высокую скорость. «Д-р Биг», как и
все прочие мотоциклы повышенной
проходимости, одинаково надежен
как на дор41гах, так и в условиях
бездорожья.
Благодаря двум г вечам зажигания
и электронной системе пуска
двигатель включается мгновенно и
надежно.
Отличная подвеска, низкий центр
массы, особо топкая рама и
небольшой вес дела! гг этот
мотоцикл простым в управлении и
Самодельный амортизатор
(жрепка для бумаг
Пружинь аморти шторе представляет
гобой длинный стальной прут,
свернутый в спираль. Чем длиннее
эта с ипраль, тем больше опа может
сжиматься прв ударе колеса о
неровность дороги. Степень
возможного сжатия пружины
называется се ходом.
очень подвижным на пересеченной
местности. Низкий центр массы
обеспечивается местоположением
29 литрового топливного бака.
Одла из проблем мотоциклов
повышенной проходимости — сильный
шум мотора, но «Д-р Биг» снабжен
выхлопной системой со сдвоенным
глушителем, снижающим уровень
шума.
Мотоцикл имеет яркую, радующую
глаз окрвску и удобное седло для
водителя и пассажира,
скоп<*труироншшо€ специально для
длительных мотопробегов. К седлу
приделан багажник и поручень для
пассажира.
Интересны также предохранительные
щитки на руле, поддон картере
защищающий двигатель и коробку
передач от летящих из-под колеса
камней, и мощная галогенная фар в
Обмотайте скрепку
вокруг карандаша.
Вы можете изготовить собственный
мини-амортизатор, рогпримив
обычную скрепку для бумаг»
Обмотайте ее вокруг карандаша,
кнк показано па рвсункс вверху.
Когда вы се снимете, то получите
маленькую пружинящую спираль.
Трейлбрейкср Эксплорер Мк III» имел привод на оба колеса и мог взбираться на склоны
53
Гоночные мотоциклы
Г чные мотоциклы —
нс гиг ,<ые короли мотоспорта
' и мощные машины, часто с
‘пькими двигателями,
и - ан '.тотся на треке длиной
все о 402 м.
Гонщики стартуют либо
раздельно на время, либо
пи арно. Гонки на скорость
начались в 1920-е гг. в
Великобритании, сегодня же
они популярны во всем мире
особенно в США.
Пока гонщик
заводит свою
машину, на
трек
горючее а
поджигается,
чтобы смягчить
поверхность
шин и улучшить
их сцепление с
дорогой.
Вот Расс Коллинз иа
мотоцикле «Этчесон
Топека и Санта фе«.
Рассу а 1970-е гг.
принадлежал рекорд
па 402-мстровой
дистанции; 7,86
секунды!
Эта машина имела не менее
трех двигателей. 12
цилиндров общим объемом
3000 куб.см разгоняли
мотоцикл до скорости 300
км/ч примерно за 8 секунд.
Гоночные машины,
выступающие а одиночных
заездах, используют такие
виды горючего, как
метанол и нитрометанол.
Гоночный мотоцикл «Таммтрэвсллср* е места разгонялся до 97 км/ч нечто за две секунды.
луч для
определения скорости
Предстартовый отсчет и стремительный рывок
Гонщики piLMH |M4tai»i моторы и biihmii te.ii.no
следя! за «рождег!втискай елкой.. Гик
назывшчч-я ряд ciH налын>1\ лампочек. о i дельный
(ли каииою гонщики. Загориется лампочки I:
iipni.uiiticniie ни парт. Лампочка 2: мотоциклы
ноши и» cfiiproKuii черте. Лампочка 3: мшиипы
готовы Kciapiy. Лампочка 4: фальстарт.
Лампочки 5. U. 7: прпгогоии.niei>, внимание.
Система управления
гоночным мотоциклом
в принципе тм же,
что у обычных
мотоциклов. Однако
из-за огромном
мощности добавлено
особо надежное
ценление.
viapi!. (ампочкн 8: фальстарт. Рванувшись г чач
М1иоЦ1Н:.1Ы нсрссекаин riti-'ioiMiii луч ( \).
UK.IHPI iHiuiiiii ровный секундомер. Прсодо.
4(12 м они ||гр<ч*екн1о| <|мн|И|цный свсижой луч
(В). < л*купдомер фиксирует н\ время. 1лцс один
фашинной чертой. Пи оцнмке В Г. фиксируется
скоро* II. ГОНЩИКОВ.
В. Финишный
световой луч
Секундомер
еоо
Спидвей
Спидвей — очень популярный вид
мотоспорта. Соревнования по нему
проводятся в Европе, Австралии и
США на специальных стадионах.
большинство МОТОЦИКЛОВ ДЛЯ
спидвея — одноцилиндровые.
четырехтактные, со сцепленпем и
поворотной рукояткой газа. При
резком торможении либеро гонки
па треке может возникнуть завал
с опасными последствиями. Поэтому
машины для енндвеп нс имеют
тормозов.
Обычно гонщики выступают в
составе команд, распределенных по
лигам, как в футболе. Заезды
проводятся один за другим, с
интервалом около пяти минут.
Гонщики мчатся по кругу, против
часовой стрелки. Дистанция —
четыре круга. Побеждает команда,
набравшая больше очков по сумме
заездов
Лучшие гонщики в командах
называются первыми номерами.
За ними следуют вторые номера, а
все прочит именуются запасными.
Моторы риботают иа чистом
метаноле.
В спидвее гонщик удерживает
равновесие, перенося осаовную
тяжесть па зцдлсс колесо и
зажимая асредпее.
Спидвейные мотоциклы пе
имеют передач.
Передняя иодвеска
минимальная по
сравнению с другими
Спидвей — увлекательный, ио опасный вид спорта.
Гонщики должны иметь отличное чувство равновесия,
чтобы точно проходить виражи. Подобно многим другим
спортсменам, мм нужно быть еще и хорошими
тактиками, то есть уметь оценивать ситуацию по ходу
гонки и предвидеть ходы соперников. Спидвей очень
тяжел физически. Гонщик должен быть превосходным
атлетом и иметь идеальное зрение и слух.
Но самое важное — большой опыт гонок на спидвейных
Участник сорсаповшшй
по спидвею
Гонщики заводят мотор
за стартовой лептой,
которая поднимается
только тогда, когда
судья иа старте решит,
что все участники
готовы к гонке. Мастера
спидвея всегда
стремятся занять
апутренпюю бровку
дорожки и ведут гонку
па бешеных скоростях,
иовиричивая па
виражах переднее
колесо мотоцикла в
сторону, чтобы
буквально
проскользнуть поворот.
мотоциклах. Эти машины резко отличаются от всех
прочих, они легки, но имеют большую мощность, и быстро
освоить управление таким мотоциклом без тормозов просто
невозможно.
В спидвее гонщики одеты в кожаный комбинезон, прочный
защитный шлем н специалшые сапоге. Левый сапог
снабжен стальным каблуком, который гонщик использует
па поворотах. Кроме самого мотоцикла, нужно еще иметь
машину, которая доставит его к месту соревнований.
Пока вы читаете ити строки, голо*
кякл успеет разогнаться от О до 300 км/Че
55
Гонки «Гран-при»
Шоссейно-кольцевые гонки «Гран-при»
проводятся во всем мире. Машины для таких
гонок делятся на четыре класса по объему
двигателя: 80,125,250 и 500 куб.см. Пятый класс —
мотоциклы 500 куб.см с коляской. Победитель
каждой и з гонок получает 20 зачетных очков,
второй призер — 17 и дал ее по убывающей: 15,13,
11,10,9,8,7,6,5,4,3.2,1 — вплоть до
пятнадцатого места. Ежегодно в каждом классе
машин определяется чемпион мира. Им
становится гонщик, набравший по ито« ам сезона
наибольшее число очков за семьсвоихлучших
гонок в данном сезоне.
Вот «Хонда NSR 500*, мотоцикл класса
500 куб.см, победитель чемпионата мира.
Он разрабатывался более восьми лет.
Имеет бортовой компьютер, управляющий
работой клапанов мотора.
«Хонда NSR 500* весит менее 120 кг.
Ее дорожный просвет равен 105 мм.
общая ширина 600 мм, емкость
бензобака 30 л.
Ширма «Хонда* в Японии постоянно улучшает
аэродинамические характеристики «NSR 500*. Лобовое
сопротивление мотоцикла за минувшие восемь лет было
намного снижено. Этого удалось достичь за счет придания его
силуэту более обтекаемой формы.
Самый юный чемпион мира за всю историю мотоспорта — Джонни Чикотто. В 1975 г., в возрасте 19 лет, он стал
чемпионом в классе 350 куб.см.
Обтекатель, сидеши*, задний
тормозной диск и глушители
изготовляются из легких
углеродных волокон. Чем легче
мотоцикл, тем выше его скорость.
Для участия в гонках «Гран-нрн» спортсмен
должен иметь международную гоночную лицензию.
Такие лицензии получают гонщики, набравшие
определенное число очков в национальны
соревнованиях.
В 1981 г. Уэйн
Гарднер прилетел в
Великобританию,
имея лишь
защитный шлем и
кожаный гоночный
комбинезон.
К 1984 г. он был
уже седьмым иа
чемпионате мира в
классе 500 куб.гм и
г тех пор является
одним из ведущих
гонщиков мира.
Уэйн Рэйни ▲
Американец Уэйп Рэйни инсроые
выиграл чемпионат мири а классе
500 куб.см в 1990 г. Иа своем
мотоцикле «Ямаха VZR500» он
захватил лидерство с самого начала,
а всего выиграл семь гонок «Гран-
при». В целом из 44 гопок «Грап-ира»
он пс дошел до финиша лишь в
трех — фантастический рекорд
стабильности выступлений!
Здесь показан австралиец Уэйв Гарднер па
своем гоночном мотоцикле «NSR500»
Па такой машине Уэйп выиграл чемпионат а
классе 500 куб.см в 1987 г., а а 1988 г. был
вторым — за своим великим соперником
американцем Эдди Лоусоном, в тот год
выступавшим за команду «Ямаха».
Шоссейные гонки «Гран-при» — дорогое
занятие. В 1984 г., когда руководство
«Хонды» проверяло Уэйна Гирднери на
кольцевых трассах чемпионата мира в
классе 500 куб. см, ему приходилось
самому оканчивать все расходы. Однако
после того, как он занял высокое седьмое
место, «Хонда» предоставила ему полную
финансовую поддержку. Вот почему
большинство гонщиков выступают за
такие богатые команды, как «Хонда»,
«IIмаха», «Кавасаки» или «Судзуки».
Победа а популярном классе
500 куб.см — лучшая реклама
серийных моделей фирмы. Такне
фирмы, как «Шелл» или «Мишлен»,
делают себе хорошую рекламу,
выступая в роли спонсоров команд.
В 1989 г. Эдди Лоусон перешел а
команду «Хонда» и на се «NSR5O0*
сразу же добился впечатляющего
успеха, завоевав титул чемпиона мира
Диаметр колес, как переднего,
так н заднего, равен 432 мм.
Колеса снабжены п инами
«Мишлен»,
Они либо дают деньги, либо
предоставляют свою продукцию
бесплатно.
второй год кряду.
Самым пожилым чемпионом мира был Гермаи-Пстср Мюллер. В 1955 г. в возрасте 46 лет, он выиграл чемпионат в
классе 250 куб.см.
57
Дорожный патруль
В современном городе полицейские оказались бы
совершенно беспомощными без мотоциклов. Эти
машины ловко маневрируют на загруженных улицах,
могут доставлять скорую медицинскую помощь
жертвам аварий или преследовать преступников по
проселочным дорогам и автострадам. Они
используются и в качестве эскорта при сопровождении
почетных гостей. Еще одна важная функция полиции
на мотоциклах — регулирование уличного движения
расчистка пробок и пресечение незначительных
дорожных нарушений.
Американский мотоцикл j
«Харлей-Дэвидсон- * \
Электра Глайд»
Это самый тяжелый серийный
мотоцикл в мире, его вег без
съемных прнспшюблпшй 323 кг.
Если он упадет, то поставить его
можно только вдвоем.
Бензобак вмещает
22,73 л. В городе
МОТ01Ц1КЛ расходует 1 л
горючего па 13,6 км
пути.
Мигалка
Мотоцикл «Хар. wii-Длим ц*он*
гчишстсл лучшей в мире
МИШИНОЙ (ЛЯ полицейский
службы. Он МОЖСТ обоГПНП.
бо.|Ы1Ш11Г1НО автомобилей и
Рация
снабжен самым совершенным
обор> и ниш иг м им
поддержания норм (ка.
I loi'JIC 1НЯЯ модель «Электра
Глинд* имеет чстырехнипныи
V-образный дкухрн щый
пип отель обы'Мом 1340 куб. см
г код (ушным охлаждением.
Сгдло 1».и1оме<*11ии‘. с
IIIICIIMIIИПЧГГКОН ПО ЦИЧ'КОИ.
Чтобы во iii rc. пн было > добпее
проводи > < нем долин* ЧШ'Ы
/metropolitan
Сзади на «Электре
Глин (• может
) г ншав.1 икаться
Mitui.iKii и
.1.l«'h’T|MllllilUI cuprilll
м<ицн»<*1Ь№ UNI Hi.
На1р\.1Ы1ЫГ
HOJl И'РЖНПИ ЮТ СВИЛЬ
C у чае I КОМ С ПОМОЩЬЮ
рации- Мпк|мм|....
¥< i aiк>n. и-it в передней
UH* I И МОК ШИКЛИ.
Один день из жизни патрульного мотоциклиста
Типичная работа патрульного
мотоцикл иста — пресечение мелких
нарушений. Здесь полицейский
остановил мотоциклиста, проехавшего
па красный свет. В плотном потоке
нашив патрульный действует быстро.
Полицейские иа мотоциклах пе просто
разъезжают где попало, выискивая
нарушителей. Каждому из них
иоручагтея небо ль пой участок,
обычно — оживленный перекресток и
сеть прилегающих к нему улиц.
Только что ограблен банк, и
преступники спешат скрыться пн
поджидающей их машине.
Мотоциклы сыграют важную
роль в преследовании и захвате
беглецов.
58
В маг I97H г. в австралийским городе Си ним* ин одной мотоцикле \mi.ui. 730 куб.см — прокатились грозу
police
Ветровое стекло
изготовлено из
небьющегося пластика
лексана. На бензобаке
установлены огромный
спидометр к тахометр.
Синие мигающие
фары,
включающиеся при
погоне
Полицейские мотоциклы ▲
«BMW»
Немецкие полицейские мотоциклы «BMW*
также популярны в мире. Изображенный
вверху мотовил «BMW К 80 КТ» состоит
па вооружении британской полиции. Эта
машина мепег мощная, чем «Харлей-
Дэвидсон*, но тоже идеально подходят для
полицейской службы, Опа очень проста в
управлении, потребляет мало горючего в
удобна дла водителя.
Эти шипы бфскамсрныс. Они прочнее
обычных и реже требуют ремонта.
«Харлей-Дэвидсон* очень дорог, но
потребляет меньше горючего н
дешевле в эксплуатации, чем другие
подобные мшиины.
Банковские служащие связываются с
полицией и дают описание машины
грабителей. Эта нш]юрмация
передастся ио рации всем
подразделениям и районе банка,
включая аешие патрули, полицейские
автомобили и мотоциклы, а иногда
даже и вертолеты.
В США один из полицейских, пересев с патрульной машины «Харлей-Дэвидсон», добрался к месту нроисшсепшя не ш 45, 59
Л 8а 5 минут
Патрульный мотоциклист слышит
подробности по своей рации. Он
обнаруживает машину и сообщает в
управление. Теперь он должен следовать
за преступниками и информировать
управление об их передвижениях. Оп пе
должен пытаться остановить их, так как
его мотоцикл может пострадать при
столкновении.
Полицейские машины,
нннравляемые патрульным,
настигают преступников и
перерезают им путь. В подобных
опасных ситуациях полицейские
автомобили гораздо лучше
приспособлены для захвата
беглецов, чем мотоцикл.
Твой первый мотоцикл
Выбирая свой первый мотоцикл, сначала реши,
сколько ты можешь заплатить и как ты хочешь этот
мотоцикл использовать. Затем ищи наиболее
подходящую машину.
Помни, что мотоциклы с небольшим объемом
цилиндров дешевле и требуют меньших затрат на
эксплуатацию и ремонт. Если же тебе приглянется
спортивная машина или мотоцикл повышенной
проходимости, имей в виду, что красота стоит
дорого.
Обязательно испытай выбранную машину. Хватает
ли у тебя сил управляться с ней? Можешь ли ты
свободно прокатить ее по кругу? Удобно ли тебе на
ней? А
♦Су муки ЛЕ50 < тиль».
, Двухтактный пин н гг. объемом
44 куб.см. 1»е.| передач. Высота
сиденья III О мм. Емкость бензобака
4 л. Этот скутер и (сально по (.ходит
Via езды по н>|н> jy. koi (а не нужно
игрек. почн1ь пере (ачи. Такие
машины |г|цгвы при покупке и и
•('удоуки <>1>ПМЬ. Двухтактный (вигатель
обменом 9Я куб.см. Ко|н>бка передач с
нни>ю ско|юс1ямн. Высота сиденья
750мм. Емын-1 > бензобака 14л.
П|м*им>щгг-1в<» .угон» мотоцикла —
болыпог сиденье. Полунин права, ны
сможете возить пассажира, утцшн его
Ч «Кавасаки KDX I25SU*. Двухтаюиый
двигатель объемом 124 куб.см. Коробка
пере 1йч шестью скорое гимн. Высота
сщснья NGO мм. Г'мк<»<‘11> бензобака 9 л.
.Ггот Mo'i'taiiiK.i нонышенкой прохо (ичкн-тм
имп'т высокий и Н|Н|юкий руль, как у
кроссовых машин.
♦ЯмахаTZRI25». Двуягиктный |
Uinraгель объемом 124 куб.см. Ко|юбкп
нс|надпч с шестью скоростями. Высота
сиденья 765 мм. Емкость бензобака 12.1.
Рама имеет максимальную н|И1чность при
минимальном весе; вш'рвые лакая
конструкция была iiciio.iluottaiia в
гоночных мотоциклах «Гран при*.
60
Помните!
•вой правила,
В каждой гтрши*
◄I «Хонда IXSRI25*. Двухтактный двигатель
объемом 124 куб.см. Ко|юбкп передач с
iiit'1-тью скоростями. Высота гндснья 780 мм.
Емкость бензобака 12 л. Фирма утверждает,
что .♦тот мотоцикл разработан но схема машин
для гонок но «Гран -при*. Обтекаемая форма
делает гп» внешне очень похожим па гоночный
хватает средств. можно прибегнуть
к банковскому займу h im покупке в
рассрочку.
«Кавасаки AR50». Двухтактный
двигатель объемом 49 куб.см.
Коробка передач с няню скоростями.
Высота сиденья 785 мм. Емкость
бензобака 9,6 л. Этот спортивным
м1иоцнк.1 имеет низкий руль,
хорошую подвеску для неровных
дорог и литые колеса яз легкого
которые разрешено водить юным
МОТО1Ц1КЛистом, и возраста, в
котором они донугкшотся на улицы.
Непременно узнайте это, н|и*ж н*
чем приобрести свой первым
Есть и другие важные моменты. Ким
понадобятся водительские нрава для
себя и гтриховка с уплатой налога
для вашего мотоцикла. Помните:
чем болынг объем двигатели, тем
дороже страховка.
Важно также [нчнить, каким
образом вы будете расплачиваться
за мотоцикл. Лучше всего платить
YAMAHA
Как научиться водить мотоцикл
Первое правило, которое следует
усвоить при обучении вождению:
безопасность прежде всего. Это
означает, что с самого начала вы
должны облачаться в защитное
снаряжение — шлем, сапоги,
защитный козырек для глаз,
перчатки и плотный
водонепроницаемый комбинезон.
Кроме того, безопасное вождение
требует знания и выполнения всех
правил дорожного движения и
обучения у профессиональных
инструкторов. Важно также
регулярно проверять наличие
масла в моторе, работу тормозов,
давление в шинах и задний
фонарь.
Здесь показано, что вам следует
усвоить перед выездом на
городские улицы. На этих
фотографиях представлен
мотоцикл «Судзуки TS 125 R».
Первым делом ознакомьтесь с
расположением орюпои управлении.
Современные мотоциклы имеют
стандартное pacnoj ожепис ручек
сцепления, дросселя, переключения
скоростей, переднего и заднего тормозов.
Некоторые второстепенные выключатели,
например гудка и фар, в разных
мотоциклах расположены по-разному.
Большинство мотоциклов снабжено
электростартером, однако вы должны
научиться пользоваться и ножным
стартером — на случай, если
электростартер откажет или сядет
аккумулятор. Заводить мотоцикл
ногой можно либо стоя рядом с ним,
либо сидя в седле, как показано па
рисунке.
Пл сухой ц>р<1ге 60'К. тормозной силы
с.|е,(уот П|Н1.ин1пь к игре щену
тормозу (кверху I И .1111111. 31)% —
к заднему. Пикогin нс хвигангесь
только ля передний тормозной рычш .
Испо.пиуйтс оГц| тормоза
одновременно, но передний включайте
ни Ц1.ИО секунды раньше заднего.
Запомните, что при повороте нужно
Нс только включить сигнальные
лампочки, ио еще н сделать
соответствующий знак рукой. Перед
тем как выбросить руку,
обязательно оглянитесь. Иначе
ецущая за вами машина может
лишить вас руки.
62
Управлять мотоциклом проще па
ныеокой скорости. Поэтому на
водительских курсих вас будут
специально обучать медленной езде ао
кругу1’ ограниченному дорожными
ниримидками. Чтобы мотоцикл вас
<лушалея, надо полностью отпустить
сцепление н регулировать скорость
задним тормозом.
Вот так осуществляется экстренное
торможение. Передняя подвеска
сжата, а задняя полностью отпущена.
При экстренном торможении очень
важно нс давить слишком сильно на
задний тормоз: он может
заблокировать колесо — и мотоцикл
занесет.
Слаломное вождение поможет в
совершен етвовшши ваших
водительских навыков. Вам нужно
будет проехать между пирамидками как
можно медленнее. Чем меньше
промежутки между пирамидками, тем
большим мастерством нужно обладать
для успешного прохождения трассы.
Все это пригодятся вам ири медленной
езде в потоке транспорта.
Как надо и как
не надо
• Если можете, обзаведитесь
курткой из флюоресцирующей
ткани, отражающей световые
лучи. Ночью она блестит в свете
фар, а днем ярко горит иа солнце.
• Приобретите самый лучший
шлем, какой только можете себе
позволить.
• Прежде чем включать мотор,
убедитесь, что рычаг коробки
передач стоит на нейтрали.
• Будьте особо осторожны, сели
дорога мокрая или освещение
слабое.
• Никогда не обгоняйте и не
меняйте направление движения, пе
оглянувшись па следующие за вами
машины.
• Никогда пе обгоняйте па
повороте или у кромки холма.
Когда мотор зариботает, трогайтесь с
места. Для этого прижмите рычаг
сцепления (рнс.З) и надавите левой
йогой на рычаг переключения
передач (рнс.4), переведя его на
первую передачу. Затем поставьте
эту ногу на землю, а правую — на
задний тормоз.
Слегка приоткройте дроссель
(рис.5), одновременно мягко
отпуская сцепление. Когда
мотоцикл тронется с места,
уменьшите скорость, с которой вы
выключаете сцсплспае, и
прибавьте газу. После того как
машина паберет скорость, можете
ПОЛНОСТЬЮ ОТПУСТИТЬ СЦСНЛС1ШС.
Синхронное управление дросселем и
сцеплением сложно для начинающих;
вам придется хорошенько
поупражняться. Перед тем как
трогаться е места, непременно
оглянитесь и просигнальте о ваших
намерениях.
совершить поворот иоперск
кия встречного транспорта,
i оглянитесь на тот, что
т за вами (1), в просигнальте
лампочкой (она должна
до тех аор, пока вы не
яте поворот) и рукой, что вы
перестроиться к осевой липни
(2). Если все в порядке, переходите к
осевой (3). Теперь сбааьтс скорость при
номогци тормозов и переключите
передачу, когда нриблизип-сь к повороту
(4). Еще раз оглянитесь, чтобы
убедиться в безопасности, и еще раз
нодайте знак рукой (5). На повороте
держите обе руки иа руле 16).
Мотоцикл «Судзуки
TS 125 R»
Этот легкий мотоцикл повышенной
проходимости идеально подходит для
начинающего водителя. Его
двухтактный двигатель объемом
|24 куб.см с водяным охлаждением даст
увеличенный крутящий момент,
а передняя вилка специально
приспособлена для езды по бездорожью
и ио ухабам. Имеется и хорошая задняя
подвеска.
Расширительная камера, бензобак и
радиатор расположены близко к земле,
что смещает центр массы мотоцикла
книзу. Это очень важно для его
устойчивости и управляемости.
Широкие клиновидные щитки
защищают руки водителя, а для
пассажира на заднем сиденье
предусмотрен боковой поручень.
Почти все мотоциклы снабжены
задними мигающими лампочками,
которые предупреждают о повороте.
Кроме них, сзади имеется лампочка,
предупреждающая о торможении, и
задний фонарь для ночной езды.
Исправность всех лампочек и фар,
как задних, так и передних, должна
регулярно проверяться.
• Внимание! Эти схема дана для принятого в Великобритании движения по левой стороне. Для нашего,
правостороннего движения ее нужно обернуть зеркально. — Примеч. переводчика.
Мировой рекорд скорости
Мировой рекорд скороди ДЛЯ МОТОЦИКЛмв принадлежит
калифорнийцу Дону Веско 28 августа 1978 г. Дон на своем
мотоцикле «.Лайтнинг Болт* достиг скорости 512,7 км/ч.
Первый рекорд Дон Веско установил еще в 1975 гд показав на этом
же мотоцикле который тогда назывался «Силвер Бёрд», скорость
487,5 км/ч «Лайтнинг Болт» имел в длину 6,32 м и был снабжен
двумя турбокомпрессорными двигателями «Кавасаки Z1000».
Для заездов на побитие мирового рекорда требуется длинная
полоса с идеально ровной поверхностью. Такая полоса длиной
17 км была оборудована в США на солончаках Бонневиль.
«Силвер Берд» 1975 I’. имел
два двухтактных двигателя
«Ямаха TZ 750». Дон Веско
увеличил мощность этих
двигателей, а в качестве
горючего использовал смесь
бензина и нефти.
Хвостовой стабилизатор помогал
удерживать мотоцикл на прямой
линии и позволял сохранять
устойчиво<ггь при огромных
скоростях.
Корпус был изготовлен из
алюминия толщиной 1,5 мм.
Его конструктор Линн Якель
впоследствии участвовал в
создании американского
космического челнока
«Челленджер».
Мотоцикл имел два тормозных
парашюта, уложенных в его
заднем конце. Они служили
для остановки после заезда.
Один из них раскрывался ив
ширину 3,7 м и вытягивался
назад иа II м. Рядом
находился резервный пврашют
шириной 5,5 м.
Алюминиевые колеса,
специально
изготовленные для
этого мотоцикла, были
снабжены
бескамерными шинами
«ГУдьир». Шина на
заднем ведущем
колесе износилась уже
после двух
сверхскоростных
заездов.
Для сохранения высокой
обтекаемости выхлопная труба
была выведена наружу через
скрытое отверстие в верхней
части корпуса.
Корпус был
смонтировал па
высокопрочной
Шесть шагов к мировому рекорду скорости для мотоциклов
раме из хромового
СП 1ЯВ11.
1978 год. Дон Веско забирается и
кабину, готовясь к очередной попытке
побить мировой рекорд скорости, в то
время нак его команда завершает
последние предстартовые операции.
С обеих сторон мотоцикл
поддерживают бегунки, нс дающие
ему опрокинуться еще до старта.
64
Грузовик буксирует мотоцикл по
полосе, пока тот нс наберет
достаточной скорости, чтобы
самостоятельно удерживать
равновесие. При скорости 80 км/ч
буксировочный трос отсоединился, и
грузовик быстро съехал е полосы.
Когда мотоцикл со все возрастающей
скоростью помчался по полосе,
бегунки втянулись внутрь корпуса.
Правой ногой Дон Веско управлял
педалью газа, левая регулировала
сцепление, я левой рукой оп
переключал передачи.
Доп Веско управлял мотоциклом
лежа. Расстояние от его тел в в
потовой части машины до земли
составляло всего лишь 38 мм.
Солончаки
н1310 м на I
уровнем моря.
Поэтому
|мм*гч11ганы на
работу при iiii.iKoM
Hi моефгрном Ц111.ИЧН1И.
Лучшее время для скоростной
езды ня солопчяких — осень,
после того как за лето они
подсохнут.
- -тулки по обе стороны мотоцикла помогали
ему удерживать равновесие ня старте и при
малых скоростях. Клапан пневматической
системы, втягивавшей их внутрь корпуса,
находился в левой части кабины.
На этом рисунке изображен -«Лайтнинг Болт»
с двигателями «Кавасаки». Большое внимал не уделялось
безопасности гонщика. Дон Веско был одет в перчатки,
сапоги, защитный шлем н огнестойкий комбинезон.
Он был пристегнут ремнем, крепящимся в пяти точках
к сиденью, н плечевым ремнем. Стспкн кабины были
обшиты 13-мм слоем амортизирующего материала.
я вокруг кабины были смоптираваны два прочных
□ро'гнвоударных обруча. В мотоцикле имелся фреоновый
опи тушитель с двумя выходными отверстиями в
моторный отсек и одним — в кабину. Были установлены
раэт.едипителн электросистемы и механизм отключения
подачи топлива, чтобы в случае аварии избежать пожара
или взрыва.
Чтобы рекорд был официально
зарегистрирован, мотоцикл должен
был поддерживать рекордную
скорость на отрезке 1,6 км в
центральной частя полосы.
Проводились два заезда в обоих
направлениях, и средняя скорость,
показанная гонщиком, фиксировалась
в качестве мирового рекорда.
Проскочив зачетный отрезок,
МОТОЦИКЛ ТОрМ<»ИЛ IipH ПОМОЩИ
специального парашюта. На случай
отказа основного парашюта имелся
еще один, аварийный. Кроме того,
мотоцикл имел дисковый тормоз ня
задпем колесе.
Побив мировой рекорд, мотоцикл
сбрасывал скорость, и бегунки
вновь выдвигались наружу.
Приборы па борту фиксировали
примерную скорость машины, по
офн1щалыюе время определялось
системой электронного
хронометража, оборудованной ив
трассе.
Рекорды мотоспорта
За период с 1909 по 1978 г.
мировой рекорд скорости для
мотоциклов превышался 44 раза.
За это время он вырос от
123 км/ч до почти 513 км/ч.
После 1978 г. обладателю
мирового рекорда Дону Веско
удавалось показывать и более
высокие результаты, но ни разу
не удалось превысить свой
рекорд в обоих направлениях,
чего требуют правила
регистрации нового рекорда.
Улучшенные характеристики
двигателей и коробок передач,
а также более обтекаемые
формы корпуса сделали
современные мотоциклы гораздо
более быстрыми и надежными.
Многие из этих новинок были
сначала опробованы во время
мотогонок и заездов на
установление мировых рекордов.
На этих двух страницах вы
прочтете о некоторых рекордах,
гонках и гонщиках, оставивших
яркий след в истории
мотоспорта.
Рекорды скорости
Первые попытки установить рекорд
скорости для мотоциклов делались на
гоночных треках и шоссейных дорогах.
С ростом скоростей гонщикам
требовались все более длинные и
прямые трассы. Это необходимо
потому, что современным мотоциклам
нужно больше времени для достижения
максимальной скорости, на которой
гонщик стремится пересечь стартовую
черту зачетного отрезка дистанции.
Кроме того, длинная полоса
предоставляет атим стремительным
машинам больше места для
торможения.
Прямой же трасса должна быть
потому, что любой се изгиб заставляет
гонщики сбросит!, скорость. Ведь
прохождение виражей иа нынешних
рекордных скоростях чрезвычайно
опасно. Поэтому заезды иа побитие
рекордов теперь обычно проводятся на
длинной прямой полосе, оборудованной
ня солончаке Бопнсвилъ п США.
В таблице справа приведены
некоторые из мировых рекордов
скорости, установленных в разные
годы.
1909
1914
1920
1924
1930
1935
1937
1951
1955
1962
1970
1975
1978
?
У.Е.Кук, Великобритания, NZY,
С.Джордж, «Индиан»,
Е.Уолкер, США, «Индиан»,
Х.Ле Вак, Великобритания,
Дж.С.Рнйт, Великобритания,
Первый гоночный трек
Гоночный трек «Бруклсндз», неподалеку от Лондона,
был первой в мире специальной кольцевой трассой для
авто- и мотогонок. «Бруклсндз» открылся в 1969 г. и
был центром авто- и мотогонок в Англии вплоть до
1939 г., когди его территория была отданв для
производства самолетов во время второй мировой
войны. К 1939 г. рекордная скорость прохождения
кольца равнялась 200 км/ч.
О див из самых знаменитых гонок в мотоспорте ежегодно
проводится па острове Мэн в Великобритании. Гонки за
«Туристский трофей» начались с 1907 г., сначала для
обычных серийных мотоциклов прямо с завода. Трасса
длиной около 61 км проходит по узким и извилистым
горным дорогам.
Свмая быстрвя трассв
Зальцбургское кольцо в Австрии известно как
быстрейшая трасса и мире. Эта трасса считается
и одной вз самых опасных. Она проходит в горах
и изобилует скоростными поворотами, что делает
проводимые здесь гонки «Грап-при» особенно
захватывающими. Рекордная скорость
прохождения круга принадлежит Кевину Швапцу
из США. В 1990 г. он промчался по трассе
длиной 4,24 км ив своем мотоцикле «Судзуки» со
средней скоростью 195 км/ч.
66
-ц ltiijv.h
Э.Хсппе, Германия, «BMW», 257,74 км/ч воздуха
3.Хенне, Германия, «BMW»,| 281,35 км/ч
В.Херц, Германия, *NSU», I 291,76 км/ч
Р.Райт, Новая Зеландия, «Винсент HRD*, | 299,70 км/ч
У.Джонсон, США, «Триумф», 363,69 км/ч
Быстрейший на
14 лет
В 1937 г. Эрнст Хенне
установил и Дармштадте
(Германия) рекорд скорости,
рнниын 281,35 км/ч на
одном из первых в мире
мотоциклов полностью
обтекаемой формы (рисунок
слева). Это был последний
рекорд из семи,
установленных Хенне в
1920—1930-е гг. Он
продержался 14 лет!
Километр «с места»
К.Рэйборп, США, «Харлей-Дэвидсон», 430,09 км/ч
Д. Веско, США, «Ямаха», 487,52 км/ч
Д.Веско, США, «Кавасаки», 512,73 км/ч
Чемпионы мира в классе 500 куб.см
Мировой рекорд Дона Веско установлен «с хода», то
есть на отрезке в один километр, которым гонщик
преодолевает после длительного разгона. При
заездах «с места» гошцик не разгоняется заранее и
его время фиксируется с момента начала
движения, хотя мотор заводится предварительно.
Для этих заездов используются мотоциклы с
тормозами.
Дата Гонщик Мотоцикл Скорость
1967 Алдо X аргон ♦JAP* 1149 куб.см 188,14 км/ч
1972 Дэйв Лекок «Фольксваген Дрэгвсй» 1286 куб.см 191,48 км/ч
1975 Хенк Винк «Кавасаки» 1081 куб.см 195,39 км/ч
1977 Хенк «Кавасаки» 215,83 км/ч
Винк 984 куб.ем
1986 Кристиан Лельярд «Хонда Эл1»ф* 1000 куб.см 181,32 км/ч*
• В соответствии с новыми правилами рнгчета
скорости, введенными в 1978 Г.
С 1949 г. мотогопки «Гран-при» проводятся под эгидой
ФИМ (Международной федерации мотоспорта).
Мотоциклы подразделяются на классы по объему
двигателя. Самый быстрый класс — 596 куб.см.
Ит. — Италия, Вел. — Великобритания, Род. — Родезия,
США. — Соединенные Штаты Америки, Австр. —
Австралия.
1953 Г.Дыок «Питера* Вел. 1^2 Д'-ДЛрстЛш <MV» Ит.
1954 Г.Дьряс «/клера* Вел. 1973 II-Рид \ jtMV» Вел.
1955 Г.Дмок' мГнлера» Вел. 1974 П.Р^щ ** «MV» Вел.
1956 Дж^Сюртие «MV» Вел. 1975 Г A-qliiW,. Ит.
1957 il-Ляберати «MV» Ит. 1976 Б.Шип «^дзуии* Вел.
195W JOK.QopTHC «MV» Вел. 1977 Б.Шин «Сурдук&к Вел.
1959 Дж.Сюртис «MV» Вел. 1978 К.Робертс «Яцдха» США
196^ Дж.Оортяс «MV» Вел. 1979 К.Робертс «Ямаха» <4шА
1961 I'.XoKipn' «MV» Род. I960 К.Робертс «Д.миха» США
1962^ М. Хейлвуд »MV» Вел. 1981 М.Луччинел^ «Судзуки» Ит.
IMS .MV. Вел. 1*82 Ф.Уичшв .СДОка» Ит.
1964 я/^Ссйлауд MV» Вел. 1983 Ф.Спенсер «ХовДа» США
1965 М.Хс&р^д Вел^Д 98# "3. Лоусон «Ямаха» США
1966 Г.Агостили «МуА Ит. 1985 Ф.Слепсер «Хонда» США
1967 Г.Агостнпи «MV» Ит. 498< Э.Лоусон «Ямаха» США
1968 Г.Агостнпи <MV« Ит. 1987 у.Гарднер «Хонда» Австр.
1969 Г.Агостнпи »MV» Ит. 1988 ^.Лоусон «Ямаха» США
1970 Г.Агостнпи «MV» Ит. 1989 3.Лоусон «Хонда» США
1971 Г.Агостнпи «MV» ИТ. 1990 У. Рэйни «Ямаха» США
67
Указатель
амортизаторы 52 53
♦Ариель Сквэр 4» 44
а:1]м>дипимики 39.40.56.64
бггункн 64 -65
безоналмн-ть 50- 51,62
«Бонелли Сем» 47
«BMW* 34
♦R100S» 47
♦R695* 45
♦R75* 43
♦R80RT» 59
БоННеВИДЬ. t4WIOH4UKll 64. 66
«1>ри<|)('уи<*риор* 45.66
«БрХКЛСНДЗ* 66
брылгоник 39. 42.52
«Вернер» 42
4 Веско, Дон 64 65.66 67
Винк. Хенк 67
♦Винсент<Блэк Шадоу* 44
♦HRD* 66
Ш1Д1гп*.1Ьскпс прана 61
вторая ми [юная война 43. 44
вых.юн 39. 53
Гарднер. Хэнн 56- 57
। идравличсские щеки 48
гладкие шины 49
гонки на выносливость 52
гонки па скорость 54
гоночные мотоциклы 49
порм»Ч1ч* 54. 55
«Гудьир» 64
цшгатели 39.40 II. 42. 44, 46
♦Джеймс» 43
Джонти, X. 66
Джордж (Г 66
ipocce.it> 39. 41.63
Дэндои, Джон 49
жидкостное охлаждение 40 41
Зальцбургское кольцо 66
защитный щиток 32
«Ннднап» 42. 66
«Кавасаки» 64—65.67
♦650. 47
«А 1(50» 61
•GPZ900* 40 -41
♦К|)Х I2.5SII* 60
карданный вал 46
кевлар 5I
клапаны 41
кстырьки 50
коленчатый вал 46
Коллинз. Ра<т 54
кривошип 46
к росго в ыс мотоциклы 52
крутящий момент, 53
Кук Е.Х'. 66
Куртисе, Гленн 42
«Лаверта Джота» 45
♦ЛайтнпигВолт* 64 65
Ле Вак X. 66
Лекок. Дэйв 67
Ледьярд. Кристиан 67
лобовоесопротивление 37
Лоусон. Эдди 57
масло 53
Мишо. Эрнест 45
«Мото Гуцци 850- 47
мотоциклы повышенной
прохиднмогги 52—53,60,62 63
«Млнкс Нортон» 15
налог 61
ножной c i артер 62
«мл;. 66
«NSI•» 66
обгон 62
обтекатель 39. 40
одезцiaмотоциклиста 50- 51,55.
62,65
«ОЕС-Темпл ХАР» 66
Отто. Николин 42
пар 42
нерва в мировая война 43
передачи 63
но .(веска 39.40. 63
поддон картера 53
полицейские мотоциклы 58—59
поршни 46 47.48.53
прхжтш 53
Райт Дж.С. 66
РайтР. 66
рамы 39. 40
расход горючего 11
|Н‘кордыско|Нм-тп 66 67
♦[юж кчтвенскаяелка» 54
• Ройал Энфпдд» 13
руль 40. 52
Рэйиборн К. 66
свечи зажшшшя 46—47,53
сигналы 62 -63
сигнальная лампочка 63
«Сильвер Бёрд» 64—65
скутер 60
смязкп 47
спидвей 55
спортивные мотоциклы 40—41.
61
страховка 61
«Судзуки» 66
«АЕ 50 Стиль» 60
4)R 800» 53
♦GP 100» 60
♦GT750» 47
«RG500* 47
•TS 125В > 62 63
сцепление 63
тормоза 39.48—49,62—63
тормозная жидкость 48
трение 47
«Триумф* 66
«Бонневиль*44.47
«Вертикал Твин* 44
«Туристский трофей». гонка 40,
66
•X Н11Г[к»к«.гпгтемв 40
Х од кер Е. 66
< 1*1 IM (Международная
< |м*де рациямотоспорта) 67
флюоресцирующая куртка 62
♦Фольксваген Дрэгвей» 67
Хирпш, Алдо 67
♦ Ха рлей Дэв идс< н i» 66
«Электра Гланд» 58 59
♦WLA45» 44
ч Хепди. Джордж 42
Хенне Э. G6
Херц В. 66
«Хильдебранди Вольф мюллер» 42
«Хонда*
«СВ750» 15
«Гнули Х'ииг» 47
«\SI15OO» 56—57
•Эльф* 67
пилив нры 41.46 47.48.53
шатм! 46
Швапц. Кении 66
шипы 40,42.48.49.52
шлемы 50—61
•Этчесон, Топека и Санта-Фе* 54
Якель. Линн 64
«Ямаха* 64,66
♦TZR 125* 60
♦JAP* 67
КНИГА ТРЕТЬЯ
ПОЕЗДА
Перевод с английского Е.В. Комиссарова
Создатели этой книги
Авторы: Джонатан Рэтленд и Маргарет Стефенс
Художественный редактор: Роберт Уолстер
Художники: Малькольм Инглиш, Джон
Хэтчинсон, Фрэнк Кеннард. Майкл Роффи,
Роберт Уолстер, Зин Уилкинсон, Джон Баркер
Ганс Виборг-Иенссен. Абдул Азиз Хан, Кейт
Тэлбот.
Содержание
71 Введение 86 Век новых технологий
72 Вечное очарование поездов 88 Поезда на магнитной
74 Первые поезда подушке
76 Энергия пара 90 Грузовые перевозки
78 Современные локомотивы 92 Гиганты на рельсах
80 Легкий рельсовый 94 Странные поезда
транспорт — монорельс 96 Сверхскоростные поезда
82 Подъемы и спуски 98 Железнодорожные рекорды
84 Рельсы и пути 100 Указатель
Copyright © 1991, 1978 bsbome Publishing Ltd.
70
Введение
В этой книге — сплошные поезда. На ее страницах
вы прочтете о быстрых поездах, мощных поездах,
медленных поездах и совершенно невероятных
поездах. Вы узнаете, что у каждого поезда есть
своя неповторимая индивидуальность, вплоть до
того, что одни из них буквально летят над путями,
не касаясь рельсов, а другие снабжены длинными
«ногами*, уходящими под воду.
Стоит прочесть и главы о туннелях, мостах,
рельсовых путях и сортировочных станциях. Где
находится самый длинный в мире
железнодорожный туннель? Какой мост имеет
самый длинный стальной пролет? Как грузовые
контейнеры загружаются в железнодорожные
вагоны?
Все это объяснено здесь очень просто. Есть и
эксперименты, помогающие вам понять, как эти
вещи работают. Подробно описана работа паровоза
и показан в разрезе новейший сверхскоростной
поезд на магнитной подушке.
Книга покажет вам, каким захватывающим и
интригующим может быть мир поездов
Знакомство с паровозом
1I р« дохраните л ьный
Вечное очарование поездов
Здесь изображены четыре знаменитых
поезда, построенные в Великобритании,
Франции и США. Великобритания и США
первыми приступили к созданию
современных железных дорог. Но сегодня
одной из ведущих железнодорожных держав
стала Франция. Многие другие страны
сокращают железнодорожные перевозки и
консервируют пути, Франция же
прокладывает новые линии и строит самые
быстрые в мире поезда.
Максимальная
скорость
«Мнораля*
составляла
160 км/ч.
Корпус «Бурлнштоп
Зефира» был изготовлен
из нержавеющей стали.
iliuih
iiiiimu
IHIIIHII
lllllllllli
▲ «Мистраль» был роскошным французским
окспрссгом на электрической тяге. Он курсировал
между Парижем и курортами Ривьеры на юге
Франции в 1970-е гт. В нем имелись такие удобства,
как ннрикмахерский салон, газетный киоск и
книжный магазин.
◄ «Бурлиигтои Зефир» (США) представлял из себя
скоростной дизель-электрнческнй локомотив обтекаемой
формы. 26 мая 1934 г. он прошел 1637 км от Денвери
до Чикаго со средней скоростью 124,8 км/ч.
Его максимальная
скорость досп’игаля
почти 190 км/ч.
Это норовоз
«Насифик», формула
4-6-2, класс 7 х
«Оливер Кромвель» был одним из поел одних
магистральных паровозов, построенных в
Великобритании. Он работал с 195! но 1967 г. и
прошел всего 273 588 км, прежде чем отправиться ня
заслуженный отдых. Нарисованный здесь паровоз
внешне отделан иначе, чем оригинальный «Оливер
Кромвель».
▼
t 1 <-» I» 'Т '
Первой железном дорогой, на которой пассажиров кормили в поездах, в 1853 г. стала «Балтимор и Огайо Рэйлроуд», США.
72
Первые спальные вагоны появились на желеяноИ дороге «Камберленд Валли Рэйлроуд» в США.
73
Первые поезда
Около 3000 лет тому назад
древние греки делали на
каменистых дорогах желоба для
колес. Эти «тележные пути»
были примитивными
предшественниками рельсов
современных железных дорог.
Примерно 2500 лет спустя в
шахтах стали применяться
деревянные рельсы. Угольные
вагонетки имели деревянные
колеса с ребордами (ободами,
удерживавшими их на рельсах).
Лошади шли между рельсами и
тянули вагонетки. Впоследствии
некоторые металлические рельсы
также снабжались аналогичными
выступами в форме буквы L.
Много позже деревянные рельсы
стали покрывать металлом для
защиты от износа. К 1800 г.
были изобретены металлические
рельсы. Современные рельсы
изготовляются из стали.
Силу пара люди узнали более
2000 лет назад, но первая
паровая машина была изобретена
лишь в 1712 г. Она применялась
для откачки воды из шахт.
В 1804 г. англичанин Ричард
Тревитик построил паровоз, I
перевозивший пассажиров и Д
грузы со скоростью 8 км/ч. Я
Многие инженеры в разных 1
странах принялись за Z ’
разработку паровозов. / i
Одним из самых Ж '. * ।
известных среди них был * Vi
Роберт Стефенсон, > w|
спроектировавший и i
построивший много у
паровозов и
железнодорожных \ t Ji
мостов. 2^.
«Бест Френд оф
Чарлэстон», 1830 г. ►
Этот паровоз открыл регулярное железнодорожное
сообщение в США. Однажды у него взорвался котел
но пине кочегара, закрывшего предохранительный
клапан, чтобы шум вырывающегося пара не
Ш йгтновал ему па нервы.
«Ракета», 1829 г.
Эта странная рельсовая повозка под
парусом разъезжала по американской
железной дороге «Балтимор и Огайо
Рэйлроуд* в 1830 г. Пользоваться ею
можно было лишь при попутном
ветре. Однажды «капитан* забыл
затормозить к конце пути, и «судно*
врезалось в посыпь.
В 1829 г. состоялись соревнования
для выявления наиболее надежного
паровоза для новой
железнодорожной линия
Ливерпуль—MaiPiccTcp. Был
установлен приз в 500 фунтов
стер л вигов. «Ракетой* управляли
Джордж Стефенсон и его 26 -летний
сын Роберт. Фактически Роберт
выполнил основную часть работы
по проектировании «Ракеты*.
Их паровоз одержи 1 легкую победу.
Он преодолел 20 оч-резкон пути по
2,8 км со средней скоростью
20 км/ч, с вагонами весом 13,2 т.
«Дер Адлер», 1835 г. ►
Этот паровоз ходил по первой немецкой
железной дороге Нюрнберг — Фюрт.
♦Дгр Адлер» был построен компанией
Роберта Стефенсона в Ньюкасле-нп
Тайнс (Англия).
74
В числе соперников «Ракеты» был поезд, которым пере, витал ел при помопде двух лошадей, врал девших топчак.
Езда по рельсам
Груженый вагон, катящийся по
ровной колее со скоростью 100 км/ч,
ио иперцни может проехать по
меньшей мере 8 км. Пи шоссе
грузовик той же массы остановится
уже после 1,5 км. Дело в том, что
гладкие металлические колеса гораздо
легче движутся по гладким
металлическим рельсам, чем
резиновые шины по дороге. Поэтому
локомотивы могут тянуть за собой
такие тяжелые грузы. Первые колеса
и рельсы были деревянными, ио
современные металлические колеса
и рельсы позволяют поездам ездить
быстрее, а железнодорожному
полотну меньше изнашиваться.
Преимущества движения по
гладкой поверхности вы можете
увидеть на опыте. Возьмите
игрушечный вагон и рельсы,
немного пластилина,
хлопчатобумажные нитки и
полотенце.
Поставьте ннгоп па рельсы у крин
стола. Привяжите к сценке
вагона 40 ем хлопчатобумажной
Hit]и. Прикрепите к свободному
концу ниш шарик из ii.MCiii.iiniu.
(всем с пластилиновый шарик со
Г1О.Ш расположите гл» так.
чтобы он стронул нагон < мести.
Гспсрь разложи гг на столе полотенце
и -|щаге.1ыю его расприиые. Снимите
нагон г рельсов и поставь iv сто ид
полотенце. Попытайтесь еще раз
<* цшиут ь IUU4MI г помощью
пластилинового шарики. Вы
обнар> лапе, что теперь понадобится
гораздо более тяжелый кусок
ла<*| и лини.
на гладком металлическом рельсе.
Катящееся колесо встречает очень
слабое сопротивление. Значит,
чтобы заставить колесо катиться,
требуется лишь незначительное
усилие.
сопротивление движению колеса
намного возрастает, поэтому сдвинуть
вагон с места может только
значительно больший вес.
Сопротивление движению колеса
называется трением.
Он имел три пары колес, ив одну
больше, чем «Ракета», что
позволяло устяпоаить па нем более
крупным котел.
Первым паровозом мп железной до(юге
«Балтимор Огайо Рэйлроуд» (США)
была странная на вид нпуковннп,
называвшаяся «Том Сам . Ока была
построена в 1829 г., но поехала только
a 1930 г. Этот паровоз имел
вертикальный котел и только один
|щлиндр.
Некоторые изобретатели создавали
безрельсовые паровые дилижансы.
Этот был построен в 1832 г. Сзади
висел кочегар, подбрасывавший уголь
в топку. Внешне дилижанс очепь
походил па конные карсты того
времени.
Первая пассажирская железная дорога появилась в 1807 г. в Увльсе. Вагоны тянули лошади.
75
Энергия пара
Чтобы тянуть 150-тонный состав со
скоростью 65 км/ч, топка сжигала
45 кг дров на I км пути.
Основа устройства паровой
машины не и шениласьот
«Ракет ы» до наших дней. Очень
простои принцип действия
энергии пара можно видеть на
ра зрезе классического
американского паровоза (справа).
С 1840 по 1890 г. было построено
около 20000таких паровозов, и
колесная формула 4-4-0 названа
«американском». В их топках
обычно жглидрова, потому что в
то время у гольных шахт было еще
мало. Только 4% получаемого
тепла удавалось использовать для
врап 1с*н ия колес, остал ьное
выло гало в трубу, гасившую искры
от горящих дров. Большой
масляный фонарь впереди
ПОЗВОЛЯЛ машинисту ВИДС1Ь
ночью животных на рельсах.
Другой опасностью ночью были
бандиты, и яркий свет фонаря
[ юмогал обнаружить засаду.
Чтобы коровы не вызвали
крушение поезда, спереди имелся
широкий скотосбрасыватель,
отшвыривавший их в сторону.
Колесные формулы
Колсеиап формула паровоза
обозначает количество я назначение
его колес. Первая 1Ц1фра формулы
обозначает число бегунков, вторая —
число ведущих и третья — чясло
поддерживающих колее.
Эта «нотации Уайта» названа а честь
амеракаиского железнодорожника
Фредерика Уайта, предложившего ее
в 1900 г.
2-6-0
«Могол»
2-8-2
«Микадо»
4-4-2 4-6-2
«Атл антик» «Пасифик»
2-6-2
«Прерия*
2-6-4
«Адриатика
2 8-0
« Копсол ИДСЙПП1»
2 10 0
«Декапод»
4-6-4
♦Гудзон»
2-10-2
«Санта Фе»
4-8-2
«Маунтин»
4-8-4
«Портер и»
1 Топка
В топке горит уголь или дрова.
Выделяющееся тепло нагревает
воду в котле и превращает ее в
пар.
2 Котел
Паровой котел — эго большой
металлический цилшдр с водой.
Он пронизан множеством полых
жаровых труб, по которым
проходит горячий воздух из топки.
Соприкасаясь с этими трубами,
нода в котле закипим . Пар,
выделяемый кипишей водой,
попадает в сухопарник.
3 Сухопарник
Пар ннканливастс.я в
сухопарнике, и его давление
растет. Когда оно дмтюист
нужной величины, машинист в
своей кабине открывает
регулы румшщй клапан. Тогда пар
проходит по паровым трубам и
врывается в цилиндры,
установленные по бокам
паровоза, над тележкой г
бетуивами
ринтпип
л дер
Шатун
4 Цилиндр
Золотник
Поршень
Воз^ходуниал
труба
И В каждом цилиндре ходит поршень.
И Пар (оранжевый) подается и
И цилиндр то с одной стороны
” поршня, то с другой. ;>то
I регулируется золотником, Таким
образом нар толкает поршень то
назад, то вперед. i>rt» движение
через шатун и кривошип вращает
1Щ1У1ЦИГ колеса. В конце
каждого ходи нор 1111IX
отработавший, «мятый* нар через
внздухпдуннун» трубу шитунаст в
дымовую трубу и выбрнсыши'тея
наружу. Пыхтение паровоза
вызывается выхлопами пара из
шм^ухадунной трубы.
Когда • мятый» нар из цилиндра
поднимается по ноздуходупиой
трубе, он подсасывает горячий
ВОЗДуХ и-* ТОНКИ П ЖП]ЮНЫС
трубы, которые нагревают воду
и котле. Одновременно в топке
создаете я тяга воздуха,
Ш1ДДСрЖИ1М1М>НЦ1Я огонь.
В 1836 г. в Гасмннии, Австралия, за шиллинг желающие могли прочатиться на железнодорожной плш'формс которую
толкали каторжники
Сейчас поезда редко испо
силу пара. Основными
источниками энергии стали
дизель и электричество. Паровоз
выглядит величественно, но его
двигатель крайне расточителен.
Лишь около 9% энергии топлива
используется для вращения
колес. К тому же паровозы
выбрасывают в атмосферу много
вредных веществ.
Дизели и электричество гораздо
эффективнее. В целом
электровозы дороже в
эксплуатации, чем тепловозы:
очень дорого обходится
электрооборудование путей.
Поэтому электровозы выгодны
только на самых загруженных
магистралях.
Вот скоро<тпой «Бритиш рейлз хжЙ
спид трсйн* («HST»). Его
эксплуатационная скорость
достигает 201 км'ч. Спереди м
сзади прицеплены тепловозы с
электрической передачей. В них
силой, непосредственно
врапдлпицей колеса, является
эл ектричество.
В дизельный двя! атель топливо
нагнетается из баков,
расположенных ПОД локомотивом.
Энергия топлива вращает дизель,
а тот вращает m ератор
тяговые электро
вращающие ведущие колеса.
Одна из проблем сверхскоростПЫХ
поездов -— сокращение тормозного
пути. Для этого на всех колесах
вагонов и локомотивов
электрического тока. Ток питает
устанавливают дисковые тормоза.
Эпп upliMiiirKiiif .kikomoiihi класса N5
|ui»«iiavi на s.tcicipii'icriHc. Гнк из
i;oiiiah'ini.i\ право (nu ( I ) iirpe.uiei'cH
hi iBiiiatr.ii. ihih lai рифами (2).
y«-taiiiiii.-ieaiii.fMii па крыше
.loiniMtii nit.i. Ilainoiрифы n.ioiiio
прим; ими much к проводим. а если
нужно. хин у i ui.ii i> any iiicni.i. |'»ic н
капiакiпой mil inieei очень
высокое naiipll/Ki line.Поскольку
(шпатели (3). piitNirtiioiuiic na
низком l hi пряжен till, проще и
li'HicB.ic, .no высокие напряженно
11|м*«)н|мыуетс>| в низкое c помощью
гранеф«»|1маropoit (4) и выпрями!ели
(•»). Класс К5 г|шб;кеп
аккуму, in гора мп (Я), питающими
цепи у правления в ш-вещеиня.
Панели k|ii.iiiiii .ifiKOMiirinia
сниманием. Ч1об|.) yrruiuiii.iiiHai >
опору laiuilllie.
ilepiiioi ».iei,rpii*iri-Kiui Hic.ii-.niiiH (O|»<hb ofiiiiei nu'iiiitit» i.iiuiiiimhiih |mi<I»iii in к IKKI i. в Гсрмиаин. кП.111.111 lirp.iiiuii. Ипезд
Менад 1940 н 1967 гг. доля тепловозов в -мжпмотивном парке С1НЛ увеличилась от менее 1% до 99%.
79
Легкий рельсовый три icnopr
монорельс
Легкий рельсовый транспорт может перевозить много пассажиров
на короткие расстояния Он работает на электричестве и обычно
применяется в больших городах, уменьшая нагрузку
автомагистралей- Современные автоматизированные системы
могут перевозить до 50000 пассажиров в час- Примеры легкого
рельсового транспорта: трамвай, метрополитен и монорельс.
Монорельсы над улицами города выглядят некрасиво и
создают много шума, зато их строительство
обходится дешево. Поезд идет либо по
рельсу, либо под ним. Первая . Г
пассажирская монорельсовая —‘"’Т И Г I I
дорога была построена Г** I U 1 I '
в 1876 г. > Г Г I "
Монорельс Токио—Ханеда
Монорельс Токио—Ханеда протяженностью 13,1 км
идет из Токио до международного а эролорта Ханеда
всего 15 минут Поезддвижется по без он ной балке.
Эта система получила название «Хитачи-Ал вег».
Путь поднят на бетонных опорах высоко над землей
Поезд и мест два ведущих колеса, а также
направляющие и с избили зирующие колеса,
идущие по бокам рельса для устойчивости и
бе ^опасности.
Вупперталь Швебебан
Это подвесной монорельс типа «плечо кривошипа».
Большая часть дороги проходит над рекой Вуппер в
Германии. С 1901 по I960 г. перевезено около
миллиарда пассажиров. Отдельные секции
дороги могут менять свое положение, чтобы
поезда могли развернуться для обратного
пути.
Легкий рельсовый транспорт — трамвай
и метрополитен
Метрополитен — наиболее
А вагоны трамвая, внешне
Четыре вида легкого
рельсового транспорта
Мельбурнской трамвай
Ходовое
1аправля
Колесо
Потоп
дорогой.
Пантограф
дорогу
1. Мопорелье «Хитачи-Алвег»
2. Монорельс типа «плечо кривошипа*
3. Трамвай
4. Метро в подземном туннеле
Этот трамвай (вверху) ходит по
австралийскому городу Мельбурну,
имеющему самую обширную
трамвайную сеть в Южном
полушарии. В городе было много
ненужных железнодорожных
путей, и их решили
переоборудовать в трамвайные.
Лондонский метрополитен
(внизу) перевозит в год 815
миллионов пассажиров. Общая
длина путей 400 км, из них
107 км — под землей.
>аспространенный вид легкого
>ельсового транспорта. Mei
ю многих городах мира. В
)но так и называется
^ью-Йорке
похожие скорее на автобусы,
ходят по рельсам,
проложенным либо вдоль
улиц, либо по специальным
маршрутам.
внутри
рельса.
[ариже
«метро», в
Поезд Лондонского
метрополитена
Стабили-
зирующее
бетонный
рельс
HORBEN
Подъемы и опус
При прокладке рельсовых путей
приходится решать много
проблем. Поезда любят ровную,
прямую дорогу. Как же
перебросить ее через реку или
ущелье? Как провести через
горы? Как спрямить повороты,
замедляющие ход поезда?
Иногда удается найти другой,
более простой маршрут. Там, где
это невозможно, приходится
строить мосты и высокие насыпи
или делать глубокие выемки,
чтобы спрямить путь А иногда в
горах и под речным дном роют
туннели.
Для преодоления крутых уклонов
дороги можно усилить сцепление
колес с рельсами с помощью
шестерен, песка, наносимого на
рельсы, или зубчатых реек.
Зигзагообразная форма пути
позволяет уменьшить уклон в
горах, но при этом растет длина
маршрута и стоимость перевозок,
а движение замедляется из-за
постоянных поворотов. Этого
можно избежать, прорезав горы
туннелями, но их строительство
очень дорого.
Справа — часть Лапдвассерскогл
виадука в Швейцарам. Он наквитея
па шести кирпичных арках. Колея
п|ю.тожсня в 65 м кпд землей.
Туннель под Ла-Маншем
.)т<>т гучнн*.it. межяу Францией
и \игл ией. шиной 4’1.4 км.
СЧЯ.1 HIOpl.lM It М11|М* по
Н|МИ><же1Н|1мт11. (О самом
(ЛИННОМ lylfllf.li* ВЫ |||М>ЧГ<*ТС
Illi Г|||. ЛИ). Tyillir.il» llpollir.il
примерно в НИ) м под уровнем
моря.
.1 (ггь «’I I* (вн
желез нодо| нежных гупнеля
ншмегром но 7.6 м и один
служебный. |инм<*Т|М»м 4.К м.
По ним ходят (» ниш ihm-здов:
челночные по гунпелн»,
П11гг11жиргкие якснреесы п
'овирные поезда.
Туннель проходит
в известняке и
мергеле (рыхлой
смеси известняка и
глины).
82
Самый /щнпный
1Й виа/iyK в мире — мост Лондон—Гринвич. Его длина около 6000 м, число арок — 878.
Мост через Сиднейскую гавань
в Австралии имеет длину
1149 м. Он несет на себе
восьмиполосную шоссейную
дорогу, две железнодорожные
колеи и пешеходную дорожку.
Знаменитая стальная арка
является самой длинной в мире:
503 м. Это вызвано большой
глубиной залива и отсутствием
какой-либо естественной опоры,
например островка посередине.
Для поддержания моста по обоим
берегам воздвигнуты массивные
башни, облицованные гранитом.
Выпрямляя трассу
Поезд расходует много энергии,
чтобы набрать скорость. Когда
это сделано, он катит по
прямому и ровному пути уже без
больших энергозатрат. Однако
при движении в гору расход
энергии резко возрастает, к тому
Виадук
Мост
Туннель
Самая крутая железная дорога в
мире — ♦Пилат» в Швейцарии.
Чтобы колеса пе проскальзывал и,
опп оборудовала особым
механизмом. Зубчатые колеса
катятся по зубчатому рсл1>су и
тянут поезд вверх.
Другой способ борьбы <
проскальзыванием колее па крутых
склонах — асмсдляющая передача.
Опа увеличивает силу тяги. Этот
локомотив г цепной передачей
перевозил а Америке
лесоматериалы.
Многие паровозы имели
устройство для посыпания
рельсов перед ведущими
колесами песком для улучшения
сцепления. А па этом паровозе
сидят люди, сыплющие песок
вручную.
Карабкаясь в гору
же колеса буксуют на гладком
металле. Но прокладывать колею
вокруг возвышенностей дорого,
так как увеличивается ее
протяженность, а стало быть, и
расход материалов. Поэтому
строители стараются максимально
спрямлять трассу с помощью
выемок, виадуков, мостов
и туннелей.
Мировой рекорд по числу и протяжен пшти туннелей принадлежит железной дороге Чэнду—Куньмин Китае.
Рельсы и пути
Поезд не может ехать без
рельсов. Бетонные, стальные
или деревянные шпалы
укладывают на щебеночный
балласт.
На шпалы кладут рельсы
Т образного профиля Их
сваривают по несколько штук
в длинные секции, которые на
стыках соединяют между собой
накладками. В жарких странах
секции перед укладкой
растягивают, чтобы потом они
не выпучивались при
нагревании.
Расстояние между рельсами
называется шириной колеи.
Наиболее распространена в
мире колея шириной 1435 мм.
Ее ввел еще Джордж
Стефенсон, взяв за основу
ширину угольных вагонеток на
конной тяге.
Многоколейный путь
Некоторые страны имеют
участки пути с различной
шириной колеи. При смене
колеи грузы приходится
перегружать в другие вагоны.
На схеме показано устройство
многоколейного пути в Южной
Австралии, где ходят три типа
поездов с различной шириной
колеи.
Распределение массы локомотива
Безопасность движения
скоростных локомотивов
зависит от их конструкции и
качества пути. На крутых
поворотах локомотив
стремится опрокинуться
наружу. Поэтому на поворотах
наружный рельс кладут выше
внутреннего, а основную часть
массы локомотива располагают
внизу, ведь чем выше центр
массы, тем легче локомотив
опрокинется.
Это легко проверить, слишком
сильно разогнав игрушечный
поезд. А чтобы понять
значение распределения
массы, сделайте опыт.
Угломер
Сперва изготовьте угломер для
определения наклона поезда.
На лист плотного картона
нанесите углы от О до 90*, как
на рисунке вверху. Закрепите
ваш угломер пластилином
Возьмите игрушечный поезд или
просто брусок дерева и постепенно
наклоняйте его. Отметьте угол, при
котором он начнет опрокидываться.
Чтобы поезд нс поломался,
подстелите мягкую тряпку.
В 1871 г. в США имелось 19 видов колен различной ширины, от 914 до 1830 мм.
Теперь прилепите па крышу вашего
поезда кусок пластилина. Еще раз
наклоните его, и вы увидите, что
оп опрокинется при меньшем угле
наклона. Более высокий центр
массы сделал его менее
устойчивым.
<1.ичи1 вверху английский партиям
«Пирт Стар*. < 18.18 по 181)2 г. он
по самой широкой ли всю
Историю желелиых (орти колес
2134 мм.
< нрава от пего крт»хогпый
.юкомотпп «келелпой (ортнп • Ромни.
Хили Димчерч Pcri.iy.rii* п \ в 1.1 и и.
Его колея п>1ГГ1 всего '181 мм.
Iron (проге npitiu .(Левин мировой
рекорд скорое-ill па узкой колес.
В 1*182 I. локомокте 14 ишопнми
преодолел но пей игл oruinoiioiE
purr гояпне в 4:1.2 км ли 73 минуты
22 секунды, го среднем скоростью
поря (ка 35.4 км/ч.
<)||юмпый лакомо। ив на рнгунких
вверху и внизу « Ai.iUiiiiik* г
колесной формулой 4-4-2.
«Лг-мнникн» строились к США в
1*)3.> 1937 и. Опп раСниа ш па
мазут»* и । япули по стандартной колес
Заппингу Лкгпресс* со скорое 1ыо II» 1
км ч. Максимальная скорость
дне I ига ла 193 км/ч. Ьыло пос росно
всего четыре тких локомотива
оГггскасмпй 1рт>рмы.
В Лиглмм каждый километр стандартной рельсовой волги весит 111т.
85
Век новых технологий
Чтобы поезда могли
конкурировать с современными
самолетами и автомобилями,
железные дороги должны
оснащаться новейшей
компьютерной и инженерной
техникой. Новые изобретения
могут сделать их более
быстрыми, удобными и
комфортабельными.
Сейчас некоторые поезда ведут
не машинисты, а компьютеры.
Справа — «беспилотный» поезд
городской железной дороги в
Лондоне. Бортовой компьютер
точно знает, на каких участках
пути двигаться по инерции, где
разгоняться или тормозить.
Если возникнут проблемы,
управление поездом берет на
себя оператор в диспетчерском
центре, передавая команды на
бортовой компьютер.
Контролер,
находящийся в
диспетчерской, может
в случае опасности
немедленно остановить
поезд, нажав па
специальную кнопку.
«BART»
Так называется система «Бэй Эриа Рапид
Транзит», работающая на западном побережье
США, в Сан-Франциско и Окленде. Железная
дорога, проложенная над землей, по земле и под
ней, проходит через города и предместья. Вагоны
сделаны из алюминиевого сплава. Система
полностью автоматизирована с помощью новых
компьютерных технологий. Пассажир опускает
деньги в автомат, и компьютер открывает перед
ним двери поезда.
На этой карте показана 120-км
сеть системы «BART». Часть
пути проходит под заливом
Сан-Франциско. Подводный
туннель длиной 5,8 км
Компьютер в диспетчерском
центре посылает команды на
передатчик. Тот передает их по
проводам на железнодорожную
сооружен из сборных
железобетонных секций
линию. Электронные датчики
В кабине все таки сидит
машинист, но блок управления
ведет поезд самостоятельно.
Машинист или диспетчер
поезда принимают команды и
вводят их в блок управления.
вмешиваются лишь в том
случае, если происходит
какой-то сбой
«САТЕ»
Так называется «Компьютеризованная служба
справок» в Великобритании. Чтобы узнать,
каким поездом вам лучше ехать, позвоните
оператору и сообщите, когда, откуда и куда вы
хотите отправиться. За две секунды компьютер
подберет для вас время отправления и
наилучший маршрут. «САТЕ» также сообщит о
наличии в вашем поезде вагона-ресторана или
телефона и, разумеется, о стоимости билета.
Подобные системы могут охватывать огромные
железнодорожные сети с тысячами станций,
маршрутов и поездов.
Откуда: Пул
Куда: Глочествр
Отправление после 17.35 в среду
7 октября 1992 г., максимум три
пересадки
Пул Базингсток Отпр. 19.46 Приб. 21.21 Отпр. 21.25
Ридинг Приб 21.50 Отпр. 22.35
Суиндон Приб. 23.07 Отпр. 23.12
Глочествр Приб. 00.01
86
«Бритиш Рейл» — научно-исследовательский центр
Британские железные дороги («Бритиш Рейл»)
имеют научно-исследовательский центр для
разработки и испытания новой техники и
техноло! ии. В центре работают семьсот ученых и
инженеров. Они создали, например, электронную
систему связи между машинистами и диспетчерами,
регулирующими движение поездов. Изобрели
бетонное полотно, не нуждающееся в шпалах и
балласте. Могут подобрать с помощью компьютера
подходящую окраску (см. рисунок). Недавно
изобрели специальный химический составляя
защиты мостов от коррозии.
Канадская «ATCS»
Канадская национальная железнодорожная
компания внедрила собственную систему
управления движением грузовых поездов,
получившую название «ATCS»
(«Усовершенствованная система управления
поездами») Вот состав из 92 вагонов с пшеницей
отходит от станции Джаспер. Пока он набирает
«ощупывают» полотно. Они ищут импульсный
приемопередатчик. Проходя над этим прибором,
датчики передают его сигнал на бортовой
компьютер поезда. Через антенну поезда сигнал
ретранслируется на компьютер диспетчерского
центра. Таким образом, в центре всегда точно
знают, где находится каждый из поездов и с какой
скоростью он движется.
скорость, электронные датчики под поездом
Компьютеризованное
управление
1>гот компьютер,
установленный в кабиле
машиниста, выдает ему
точную информацию о
местоположении, длине
и скорости поезда. Он
поддерживает
постоянную связь е
компьютеризованным
диспетчерским центром.
Комшотер
п дисплей
в кабине
МЯ1ММ1Й
Импульсный
приемопередатчик,
вмонтированный в
полотно, сообщает
датчику,
расположенному
под поездом, его
меетоноложепие п
скорость. Датчик
передает эту
информацию пн
бортовой
компьютер.
Аэродинамическая труба для «TGV»
Вот компьютерная модель французского
локомотива «TGV» в аэродинамической трубе.
Здесь изучают поведение воздушных потоков,
возникающих при движении поезда Воздух ведет
себя примерно так же, как вода. Когда лопасть
весла, погруженного в воду, повернута по
движению ребром, весло идет легко. Но стоит
повернуть весло широкой стороной, двигать его
станет гораздо труднее, потому что
сопротивление воды намного усилится. Так же и
воздух сопротивляется движению поезда и
тормозит его. Поэтому важно, чтобы скорые
поезда имели максимально обтекаемую форму, то
есть были вытянутыми и стройными, как «TGV».
Длинный н стройный Воздушный поток
обтч каомый силуэт
Если машинист посада системы «ATCS» забудет вовремя затормозил., то это сделает бортовой компьютер.
Поезда на магнитной подушке
Эти поезда пойдут без толчков и шума. Они основаны на принципе «маглев»
(магнитной левитации), то есть как бы висят над полотном.
А раз нет соприкосновения с полотном, нет и трения о рельсы —
и скорость намного возрастает. К тому же уменьшается износ
и поезда, и дороги. Уже созданы две разновидности
«маглевов». Японский «Линеар Экспресс» висит
в желобе, а немецкий «Трансрапид» и
«Бирмингемский маглев» висят над полотном
благодаря магнитному притяжению.
«Бирмингемский маглев» уже работает,
а начало регулярных рейсов японского
запланировано на 2000 год.
Японский «Лпнеар Экспресс!
Боковой магнит
Японский
«Линеар Экспресс»
Когда японский «Линеар Экспресс*
войдет наконец в строй, оп, видимо,
станет самым быстрым поездом в мире.
Компания «Джанин Рейл* обещает, что его
средняя скорость составит 500 км/ч, а
максимальная — почти 600 км/ч. Правда, еще не
решена проблема тошноты от воздействия мощных
магнитов на пассажиров.
«Лпнеар Эксиресе* движется в
желобе. Магниты, прикрепленные
к нему снизу, создают электрическое
поле в катушках, вмонтированных в
дно желоба. Магнитное поле катушек
отталкивает магниты поезда,
приподнимая его над полотном на
10 см при скорости 100 км/ч.
Поезд движется по трассе при
помощи магнитов, установленных
па боковых стенках желоба п в самом
поезде. Северные п южные полюса
этих магнитов меняются местами по
командам компьютера. Возникающие
силы притяжения п отталкивания
движут поезд вперед. Отталкивающи,
сила действует на поезд сзади,
а притягивающая спереди.
88
Немс11кий «Трансрапид* имеет твердое полотно па прочных опорах, поднимающих его над землей.
«Бирмингемский маглев»
«Бирмингемский маглев* (Англия) курсирует
между городским аэропортом п
железнодорожным вокзалом со скоростью около
53 км/ч. Путь имеет Т-образную форму, причем
днище поезда как бы надевается иа верхнюю
перекладину этой огромной буквы «Т». Отгибы
поезда, оказавшиеся под полотном,
притягиваются кверху магнитами,
установленными па нижней стороне полотна.
Поэтому основная часть поезда поднимается
над дорогой, освобождая его от трепня.
Так же устроен п немецкий «Трапсрапнд»,
по его скорость намного выше.
Поезд, поднимаемый силой магнитного
притяжения
Аэродинамика
Конструкторы придали «Линеар
Экспрессу» максимально обтекаемую
форму. Поезд имеет вид огромного
карандаша с вытянутым овальным
носом п приспособлен для
Силы притяжения п отталкивания
боковых магнитов, помимо всего
прочего, удерживают «Линеар
Экспресс* па осн желоба. Если иосзд
сместится а ту или другую сторону,
магнитные силы вновь верпут его к
осн трассы. Лучше всего этот
иранцин срабатывает па высоких
скоростях.
Опыт с магнитной подушкой
Этот простой опыт поможет вам
понять, как сила магнитного
отталкивания приподнимает
японский «Линея р Экспресс* над
поверхностью желоба.
Возьмите два подковообразных
магнитя, два куска плотного
картона и немного сильного клея.
Концы каждого магнита являютсп
либо северным, либо южным
полюсами. При сближении двух
одинаковых полюсов магниты
отталкиваются. Два разпых
полюса, напротив, притягиваются.
Прочно приклейте концы каждого
магнита к центру одного из листов
картона.
Теперь приподнимите оба листа
картона за магниты. Наложите
Магнит
Картон
один лист па другой. Что
произойдет, когда магниты
окажутся друг против друга?
Отталкиваются они или
притягиваются? Проделайте то же
самое еще раз, перевернув при
этом один из листов картона. Если
сближаются одинаковые полюса,
между ними возникнет сила,
отталкивающая листы
картона друг от друга.
То же самое
происходит, когда
«наглев*
приподнимается
над днищем
желоба.
оказываются друг
против друга, листы
картона притягиваются.
Когда же встречаются
одинаковые полюса,
листы картона
отталкивают друг друга.
>БИ|1МИН1ТМ< КМЙ мнглеи* имеет 34 стоячих и шесть гияячих мггт. Плиип его пути 623 м.
Грузовые перевозки
в^зшмв1*и >4 лш «4 же да1шли1лЛлнив*&ив8-ха..вж..ва
Компьютер, установленный в
диспетчерской башне, распределяет
сотни вагонов по сортировочным
путям.
По мерс того как вагоны движутся по
горке, их тщательно проверяют.
Неисправные ремонтируют, прежде чем
прицепить к состану.
вышка освещает
пути по ночам.
Вагоны, движущиеся с
Электронное
сканирующее
устройство
поезда па запасных
путах.
Из вагонов, имеющих
один и тот же пункт
Вагонные
замедлители
Вагоны, поступающие
иа сортировочную
станцию
Переносить грузы в контейнерах начали сиде в 1846 г. на железной дороге «Кэмден и Эмбой» (США).
Уже самые первые локомотивы
были рассчитаны на перевозку
тяжелых грузов, хотя могли
тянуть за собой и пассажирские
поезда Грузовые перевозки
играют важную роль в работе
железных дорог, хотя вы можете
этого и не замечать, потому что
большинство товарных поездов
ходит по ночам.
Многие грузы упаковываются в
надежные контейнеры, которые
можно перемещать с грузовиков
на открытые платформы. Для
угля, цемента, нефти делают
специальные вагоны
Грузовые поезда часто
составляются из товарных
вагонов, имеющих различные
пункты назначения. На
сортировочных станциях, вроде
изображенной справа, вагоны
формируют в новые составы и
отправляют по нужным адресам.
90
По мере прибытия вагонов
электронное сканирующее
устройство считывает марки на
каждой вагоне п передаст данные
па компьютер в диспетчерской
башне. После этого вагоны
расцепляют иа группы.
МапевровыЙ локомотив толкает пх
через сортировочную горку.
Контейнерный
полуприцеп вкатывается
в ♦сумку».
шцгравлиется
нХ основную
скатываются с горки,
компьютер в
диспетчерской башне
управляет стрелками и
вагонными
замедлителями, посылая
вагоны в нужном
направлении. Каждый
вагон мягко вкатывается
па соответствующий
сортировочный путь.
Замедляя
вагоны
Когда вагоны катятся по
замедлителям, те вдавливаются п
затем вновь поднимаются. Если
вагон движется слишком быстро,
поршепь внутри замедлителя не
успевает вдавливаться.
Замедлитель оказывает
сопротивление колесам п
притормаживает вагон.
Французский «кенгуру»
Грузовик с контейнерным
полуприцепом
Здесь показана французская
система погрузки коюспперов.
Во Франции железные дорога
имеют более низкий габарит
погрузки, то есть иол вагона или
платформы здесь ппже над землей,
чем обычно. Поэтому контейнеры
можно завозить иа платформы
с помощью грузовика. Каждая
платформа имеет в полу
углубление в виде своеобразной
♦сумки кенгуру». Колеса
контейнерного полуприцепа
понадают точно в эту «сумку»,
а поддон контейнера прочно
укладывается па платформу.
Реактор для гидрокрекинга массой 558 т — самый тяжелый груз, когда либо перевозившийся по рельсам.
91
Гиганты на рельс;
Самыми большими и тяжелыми
паровозами были 4-8-8-4 «Биг
Бой», выпускавшиеся в США
с 1941 по 1944 год для железной
дороги «Юнион Пасифик».
«Биг Бой» был сочлененным
локомотивом с передними
колесами, поворачивавшимися
при прохождении поворота.
А огромный русский
с жесткой, несочлененной
рамой так плохо проходил
повороты, что его пришлось
снять с эксплуатации.
Для прохождения крутых поворотов «Бпг Бой*
имел восемь пар ведущих колес под котлом и
двуосную поворотную тележку впереди.
«Ьяг Бои* тянули длинные составы
па подъемы более 1:67 в горах
Уосатч в (ЛИА. Состав па атом
рисунке имеет 70 вагонов.
«Гярраты*, вроде изображенного
внизу «Австралийца», тоже были
исполинскими сочлененными
локомотивами. Котел располагался
посредине, а ведущие колега — ПО обе
его стороны. Самый большой «Гаррот*
был построен в Англии ;1ДЯ России в
1932 г. В высоту он имел 5,2 м.
92
«Биг Бой* имели 3,4 м в
ширину п 4,9 м в высоту.
Их дпнна составляла
39,9 м, а масса вместе е
тендерами (иа расункс пе
показаны) — 508 т.
Восемь задних ведущих
колес были установлены
па рамс. Нар jvib
цилиндров всех ведущих
колес вырабатывался в
одном гигантском котле.
Колосниковая решетка
топки имела площадь
по чти 14 mz. За одип час
на пей сжигалось до 22 т
угля. Топка была
снлбжспа механическими
зач-рузчиками топлива.
Механические загрузчики
обычно имеют вид
металлической спирали,
помещенной в полую трубу.
При вращении спирали
уголь движется по резьбе,
как мясо в мясорубке.
Тяжеловесные поезда на
стандартных путях
Гигантские локомотивы вроде
«Биг Бой*, были такими
тяжелыми, что могли разрушить
пути. Инженеры увеличили
длину этих локомотивов, чтобы
распределить их массу н
уменьшить нагрузку па колею.
Проверьте на опыте эффект
равномерного распределения
нагрузки по колее. Приготовьте
лист бумаги примерно 290x210
мм, четыре соломинки для
питья, ножницы, клей, плотный
картон и стопку книг.
Сложите лист бумаги гармошкой в
15—20 складок. Постарайтесь
сделать складки поровн«ч*. Сожмите
гармошку как можно плотнее и
разрежьте се пополам, на две
гармошки. Это будут опоры для
рельсов.
Пра клейте голом инки вдоль
гармошек (рис. вверху). Это будут
рельсы. Важно, чтобы обе колея
имели одинаковую ширину. Лучше
всего ширапа около 5 см.
Отложите колеи в сторону и дайте
им подсохнуть.
Вырежьте из картона два
прямоугольника для длинной и
короткой нагрузки. Один из них
должен иметь 9 ем в длину и
6 см в ширину, второй — 18 см
в длину и 9 ем в ширину, что
представит длинную колесную
базу паровоза «Биг Бой*.
Положите меньший прямоугольник
на одну из гармошек. Постепенно
нагружайте его книгами, пока
полотно пе будет разбавлено.
В пашем опыте полотно сплющилось
пря нагрузке 1,9 кг. Проверьте, как
будет у вас, и запишите величину
разрушающей нагрузки
Теперь проделайте то же самое со
вторым полотном и большим
прямоугольником. Сразу положите
разрушающую нагрузку меньшего
прямоугольника и добавляйте книга,
пока и это полотно пе сплющится.
Панча модель сплющилась под
нагрузкой 4 кг, т.с. более чем двойной.
Самым длинным посадом всех времен был соетал иа 500 вагонов с углем н США: его длина составляла около 6,5 км1
93
Этот электропоезд,
получившим проавище
«Долговязый млашд»,
е «потами» высотой 7 м,
курсировал по 4,4-км пути
вдоль Брайтон Бич.
Штормы повреждали
рельсы, п дорогу пришлось
закрыть через пять лет.
Странные поезда
Железнодорожные инженеры
иногда создавали поразительные
проекты. Но их странные
изобретения не всегда оказывались
удачными. Часто это были скорее
фантастические эксперименты, чем
практичные и работоспособные
локомотивы.
Инженеры всегда стремились
сделать поезда более быстрыми,
а прокладку путей более дешевой
и иногда находили причудливые
решения этих задач.
Некоторые из таких решений
создавали новые проблемы. Так,
для двухтрубного паровоза полотно
пришлось оборудовать
подвижными ступеньками, чтобы
пассажиры могли через него
перебраться. Другие провалились
из-за непредвиденных трудностей.
Так, например, английский
«усовершенствованный
пассажирский поезд» на поворотах
не снижал скорости, а только
наклонялся набок. Он работал
хорошо, но пассажиров
все время тошнило...
Подводная
железная дорога
па платформе сзади. Широкая топка с
большой колосниковой решеткой
сжигала угольный шлам. Этот паровоз
(1854 г.) ходил но железной дороге
«Балтимор п Огайо» а США почти
50 лет. Он имел шесть ведущих колес
п двухосную поворотную тележку.
Поезд с гигантскими колесами ▲
Г>гот паровоз «Норрис» типа
«Крэмптон» ходил в США в 1850-е it.
Поршни вращают большие колеса так
же быстро, как в маленькие, но
большое колесо за один оборот
проходит большее расстояние,
чем маленькое. Поэтому
огромные ведущие колеса
увеличивали скорость. Скорость
этого поезда достигала 110 км/ч.
94 Самые большие в мире налы ожидания имеет Пекинский вокзал в Китае.
Поезд на вакуумной трубе
Такой поезд кодил в 1840-е гг. в
Юго-Западной Англин. Он пс имел
локомотива. Несколько насосов
откачивали воздух из вакуумной
трубы, лежащей между рельсами.
Атмосферное давление толкало
поршень а образующийся вакуум.
Поршень, соединенным с поездом,
тянул его за собой ио рельсам. Но
крысы пожирали кожаные
уплотнения трубы. В результате
вакуум нарушался п поезд
останавливался.
S 1 i
Машинист
Поршень
Вакуумная
труба
Двухтрубный поезд ►
В 1891 г. и Лолд1Н1е на Большой восточной железной дороге локомотив был собран за рекордное мрсмя — 9 часов 57 минут.
95
Поезд на пропеллерной
тяге
Немецкий пдновягонный поезд
•Кр>кеибург* к 1931 г. превысил
мировой рекорд, пройдя расстояние
10 км го скоростью 23(1 км/ч. Гю
К<к1,яуп1ный винт право щлги и
движение дизельным мотором
«Майбах». при меня ши имея па
шражаблнх «Цеппелин». Эго был
зкеиеримепт (ЛЯ испытания
устойчивости и обтекаемой ||н»рмы
поездов на высоких скоростях.
Этот паровоз, изобретенный
французом Шарлем Лартигом, ходил
по железной дороге «Листоуэлл и
Боллибапиоп» в Ирландии с 1888 по
1924 год. Он имел два котла, а путь
па опорах в форме буквы «А»
сооружался быстро п дешево.
По бокам имелись опоры против
опрокидывания, а нагрузку поезда
приходилось балансировать.
Сверхскоростные поезда
Современные скоростные поезда — одно из
наиболее впечатляющих технических достижений
нашей эпохи. Во Франции, Германии,
Великобритании и Японии разрабатываются новые
технологии, чтобы сделать железнодорожный
транспорт более быстрым, а значит, и
конкурентоспособным. Современные автострады
и реактивные авиалайнеры позволяют пассажирам
путешествовать быстро и с комфортом. Поэтому
и дальние поезда должны иметь высокую скорость
и все необходимое для отдыха и комфорта.
Важность скорости понимали со времен «Ракеты»,
установившей в 1829 г. мировой рекорд: 46,8 км/ч.
А 161 год спустя, в 1990 г., французский «TGV» во
время испытаний промчался по специально
оборудованной трассе с рекордной скоростью
515,3 км/ч. Японский «Линеар Экспресс» на
магнитной подушке к началу XXI в. должен
достичь скорости 600 км/ч, что превысит былое
достижение «Ракеты» в тринадцать раз’
«Интерситм-225» (Великобритания)
«Буллит» (Япония)
Поезд «Интерсити-225» имеет самый мощный
локомотив, когда-либо созданный в
Великобритании: электровоз «Класс 91» с
максимальной скоростью 225 км/ч. «Класс 91»
прицеплен на одном конце состава, а ведущий
прицеп «DVT» — на другом. Когда впереди идет
«DVT», машинист управляет поездом из него. Он
задает нужную скорость, и поезд самостоятельно
достигает ее под управлением бортового
компьютера. Это экономит энергию и обеспечивает
плавность хода.
96 Мирово! рекорд скор
дм посадок на днвелыюЯ тяге был установлен в 1987 г. Брктама
Знаменитый «Буллит» («пуля») — это
поблескивающая обтекаемая «сигара», мчащаяся со
скоростью до 220 км/ч. На опытном участке была
зафиксирована скорость 319 км/ч. Поезд курсирует
по линии «Шинканзен», соединяющей Токио со
многими другими японскими городами, и
ежедневно перевозит тысячи пассажиров.
В 1975 г. был установлен рекорд: 807875
пассажиров за один день, а за десять лет, с 1980 по
1990 г., было перевезено свыше 300 миллионов
пассажиров.
вкамрямеяталыш! посад
«TGV» (Франция)
Французский «TGV» (сокращение от <поезд
высокой скорости») держит мировой рекорд
скорости 515,3 км/ч, а его средняя скорость
составляет примерно 300 км/ч. Этот электропоезд
обтекаемой формы курсирует по густой
железнодорожной сети, охватывающей большую
часть Франции, а иногда ходит и в Швейцарию.
По обычным железнодорожным путям «TGV»
ходит на низких скоростях, а на высоких
проносится по специальной колее, рассчитанной
и построенной только для него. Эти поезда имеют
локомотивы на обоих концах, питаемые через
пантографы от контактных проводов над путями.
В управлении поездом большую роль играют
компьютеры. Мощные тормоза снабжены
компьютеризованными противоблокировочными
системами для каждой оси, а в кабине
машиниста установлен дисплей,
предупреждающий его о технических неполадках
Машинист поддерживает также радиосвязь
с постом управления в Париже, который
контролирует движение всех поездов «TGV».
Новый немецкий поезд «1СЕ» («Интерсити
Экспресс») уже прошел испытания, показав
скорость свыше 400 км/ч, и в 1992 г. должен
приступить к регулярным рейсам. Его
эксплуатационная скорость будет достигать
250 км/ч. Состав имеет два локомотива, по
одному на каждом конце Электрический ток
подается через пантографы. Как и все
сверхскоростные поезда, он имеет стройный,
обтекаемый силуэт Ожидается, что «1СЕ»
сможет быстро и с комфортом доставлять
пассажиров к месту назначения, отбирая часть
клиентуры у авиакомпаний,работающих на
внутригерманских линиях. Поезд оборудован
телефоном и комнатами отдыха, а каждое место
подсоединено к специальной информационно
развлекательной системе. Начиная с 1993 г.
вагоны «1СЕ» будут выпускаться с расчетом на
использование во Франции и в других
европейских странах. Пассажиры смогут
путешествовать на сверхскоростных поездах через
всю Европу без пересадок
В 1971 г. французский «Л’Аоротрен» достиг скорости 427 км/ч.
97
Железнодорожные рекорды
С 1829 по 1990 г. мировой рекорд
скорости поездов вырос с 46,8 до
515,3 км/ч. Скорость важна для
поездов и чисто практически.
Прирост скорости всего на 2 км/ч
может увеличить количество
пассажиров на 1%.
Скоростное путешествие по
железной дороге гораздо
безопаснее, чем по автостраде.
Так, на железных дорогах Нового
Южного Уэльса (Австралия) с
1963 по 1977 г. не погиб ни один
пассажир, а на автострадах
погибли тысячи.
Ну а мировой рекорд
медлительности можно присудить
одному техасскому поезду.
Посередине пути смыло рельсы, и
состав «сел на мель*. Только через
семь лет колея была
восстановлена и поезд прибыл в
пункт назначения
Рекорды скорости
«Ракета», Англия, 1829 Паровоз
«Великобритания», Англия, 1848 Паровоз
«999», США, 1893 Паровоз
«Сименс — Гальске», Германия, 1903 Электровоз
«Борзиг 05.001», Германия, 1935 Паровоз
♦СС 7107», Франция, 1955 Электровоз
«1СЕ», Германия, 1988 Электровоз
«TGV», Франция, 1990 Электро
О 50 I
Быстрейший на рельсах
В 1959 г. эти ракетные «салазки»
пронеслись по сверхзвуковому
испытательному полотну морской
артиллерии (SNORT) в Ныо-
Мексико, США. Опп достигли
фантастической скорости —
4972 км/ч. Вместо колес «салазки»
имели металлические полозья,
которые вставлялись а желобки,
прочно державшие их па трассе.
Носовая часть аппарата была спят
с бомбардировщика «В58 Хастлер*.
Самый роскошный поезд
В 1883 г. от парижского вокзала
отошел необычный поезд,
направлявшийся в далекую Румынию.
Он имел два роскошных спальных
вагона, вагон-ресторан п курительный
салон. По прибытии в пункт
назначения пассажиров принял король
Румынии Кароль. Так завершился
первый рейс «Восточного экспресса».
В наши дни этот поезд, роскошный,
как прежде, курсирует между
Лондоном п Венецией с остановками в
Париже, Цюрихе, Инсбруке п
Зальцбурге. Он состоит из 11 спальных
вагонов п 3 вагопов-рссторапов.
Пассажиры могут даже послушать в
баре музыку в живом исполнении.
Каждое купе имеет горячую воду,
кровать, особое мыло и писчую бумагу.
Самая длинная железнвя дорога в ми|
Транссибирская железная дорога, 500 км /
законченная в 1916 г., протянулась от
Москвы до Владивостока па 9297 км.
Поездка из конца в конец занимает
семь суток и два часа.
Тихий
океан
Москва
Красно
Омск
Челябинск
РОССИЯ
Иркутск
Петропавловск
Самый длинный прямой
путь
АВСТРАЛИЯ
равнина Налларбор
Перт
Аделаи
Мельбурн
V
Брисбен
Сидней
ТрапсавстралиЙская железная дорога
включает в себя самый длинный в
мире прямой участок пути. Этот
прямой отрезок стандартной колем
протяженностью 478 км проходит
через безлесные районы равнины
Налларбор.
98 Самый длинный в мире железнодорожный мост — «Хыои II. Лонг» в Иовом Орлеанс, СЛИЛ Его длина 7082 м.
Американский «Септенппал*
(«Столетний») — самый
мощный а мире тепловоз с
электрической передачей.
Эксплуатация этих яокомотивов
началась в 1969 г., к столетию
открытия первой в США
трансконтинентальной
железной дороги. Они
перевозят грузы по тому же
маршруту, что и «Биг Бой» до
пих, с максимальной скоростью
115 км/ч. «Сентенниал* имеет
длину 29,3 м и массу 229 т.
Туннель «Ссйкан» в Нионии, длиной
53,8 км, — самый длинный в мире.
Туннель прорыт под морским дном,
на глубине 100 м от его
поверхности, и связывает острова
Самый длинный и самый глубокий
железнодорожный туннель
Хонсю и Хаккандо, разделенные
проливом Цугару. Этот пролив очень
опасен, во времн тайфунов в нем
тонули паромы. По туннелю ходят
скоростные поезда.
Одна из жслеаиодорожи1>1х станций и Уэльсе имеет самое vihhhoc в мире название —
Ллаиф-йрнунллгумнджиллгоджеричунрцдробуиллллянтисчлиогогогоч.
Указатель
авст[шлийские поезда 81, 84,92, 98
«американская формула» 76
♦Атлаитик» 85
аэродинамика 87. 89,97
аэродинамическая труба 87
♦ATCS» («уговсршснгтвованная
система управления поездами*) 87
балласт 87
♦ Балтимор и Огайо Рэйпроуч* 74, 75
♦ Бест Френд <м|> Чарлзтоп» 74
«Биг Бой» 92,93
• Бирмингемский маглов» 88.89
Вплывая западная железная дорога
85
Большая северная железная дорога
73
• Борзиг(15.(Ю1* 98
♦ Бритиш Рейл* 78, 85
•Буллит*, поезд 96
♦Бурлииггон Зофир* 72
буферы 71
♦BART* («Бэй Эрид Рапид Транзит»),
система 86
вагонный замедлитель 91
♦Be шкобритания» 98
♦верблюжий горб* 94
виадуки 82
воздуходувная труба 77
«Восточный экспресс* 98
Вупперталь Швебебан 80
выемка 82
выпрямитель 78
•Гайавата Экспресс» 85
газотурбинный двигатель 79
«Гаррат» 92
горка 91
-А Грее.(ей, сэр Найджел 73
двухтрубный поезд 94,95
♦Дер Адлер* 74
♦Джанин Рейл* 88
дизельный ншгатслъ 78
дымовая коробка 81
жаров ыг трубы 77
желоб 88
золотник 77
зубчатая рейка 82. 83
♦ Интсрсити 225* 96
ирландские поезда 94, 95
♦ICE* (*Инте|М*11ти Экспресс») 97, 98
Канадская национальная
железнодорожная компания 79.87
канадские поезда 79, 87
♦ Класт 85* 78
♦Класс 91* 96
колеса 74,75.76,83.98
кол!*сныг<|м>рмулы 76
колея, полотно 75, 80, 82. 92. 95.
97
компьютеры 86. <87, 88,90, 91.96
контейнеры 91
котел, 71 77
кривошип 77
♦Крукеибург* 96
♦CATE* (•KoMiibKiTcpH-MMiainiaA
справочная служба*) 86
Ландвассерский вшцук 83
Ливерпуль —Манчестер железная
дорога 74
♦Липеар Экспресс» 88,89. 96
•Листоуэ.1.1 и Боллмбанион* 95
Лоп 1<и1гкий м<*т]м>11олитсп 81
магнитнаялевитация 88
• М эллари* 73
метро 81
механический загрузчик 93
♦ Мистраль* 72
монорельс тина «плечи кривошипа*
80.81
монорельсы 80. 81
моет через Ситпейскую гавань 83
моеты 82. 83. 87
немецкие поезда 75,80, 88. 89. 94.
97.98
♦ Норт Стар» 85
♦ Оливер Кромвель» 8
осветите |ышя вышка 91
пантографы 78. 97
паровая тяга 71.74.76.77,78
паровой дилижанс 75
парусная железнодорожная повозка.
74 '
♦Пилат», линия 83
подводный поезд 94
подземная железная дорога 80. 81
||<м*зд ня вакуумной трубе 95
поезд на пронеллс зной тяге 95
поезде гигантскими колс«и ми 94
поезда п России 92, 98
поршень 71.77,95
и ре дох [мнительный клапан 71
«Ракета» 74, 96, 98
[мн-ире деление магсы 84
[M*6op ia 7 4
рельсы 74.75.81,84.92.98
•Ромни, Хиз и Димчсрч Рейлуэй» 85
•еабвей* 81
♦Сгйкан*. тоннель 99
«Сентенниал» 99
•Сименс—Гальске» 98
скотосбрасыватель 76
сопротивление 75.87
сортировочная станция 90
«СС71О7* 98
Стефенсон, Джордж 74. 84
Стефенсон. Роберт 74, 75
стыковая накладка 84
сухопарник 77
•SNORT» («Сверхзвуковое испытательное
полотно морской артиллерии*) 98
«тележные пути* 74
♦Том Сам» 75
топие.гыюд.Па Майшем 82
топка 71.77.93,94
тормоза 78. 87, 97
трамвай 80. 81
Трансавстралимская железная дорога 98
Транссибирская железная дорога 98
♦Тртнсрапид* 88
трапс(|>орматор 78
трение 75,88,89
туннели 82,99
турбина 79
тяговый двигатель 78
«Т(» V* (♦! 1оезд высоком скорости») 87, 96.
97.98
w Уайт, Фредерик 76
ужлон 83
французские поезда 72, 81, 87, 91, 96,97,
98
французский «кенгуру» 91
«Хитачи-Алвег», енгп'ма 80.81
♦IIST* («Хай СпидТрейн») 78
цилиндр 71.77
шатун 71,77
Швейцарская федеральная железная
дорога 79
швейцарские поезда 79, 82,83
ширина колеи 84 85
шпалы 84. 87
электроэнергия 78
«Юнион Насифик Рлйл[юуд* 92
японские поезда 80,88,89 96
♦999* 98
100
КНИГА ЧЕТВЕРТАЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
Перевод с английского И. Викторовой
специальная
от 300 м до 0 км
Электричество — один из самых
распространенных, но в то же время
и самых загадочных источников
энергии Здесь показаны Ht которые
примеры его использования
Режущие
лезвия
электробритвы
приводимые
в движение
мотором,
колеблются из
стороны в
сторону 3000
раз в минуту.
Самый современный
пассажирский
электропоезд развивает
скорость до 299
Электрическая дрель
может всего за
8 секуцд просверлить
отверстие в
3 миллиметровом
стальном листе.
Эта
енпныышя
аварийная
лампа
нснол
при
проведении
дорожных
работ. Одной
батареи
хватает па
12 миллионов
вспышек.
20 минут
Кто сделал
эту книгу
Автор текста
Филип Чепмен
Консультант по вопросам образования
Фрэнк Блэкуэлл
Художники
Роланд Берри
Сидней Корнфорд
Малкольм Инглиш
Фит Грин
Джон Хатчисон
Малкольм Мак-Грегор
Майкл Роффе
Эксперименты
Вес опыты, эписанные в этой
книге, абсолютно безопасны,
если всегда использовать
батарейку н i 4,5 вольта.
НИКОГДА не играйте
с электричеством от сети.
Общее снаряжение
Четыре б-вольтовые лампочки
it iuitjmhuiv
Дне 4.5-вольтовые батарейки
с навинчиваю цимиея контактами
Около 5 .« сое UHiMTC.lMioiii проводи
Липкая лепта
Ножницы
Клен
Комине
15 -И ТОНКОГО I :lo.lll|NHUllll№ro Прово Ц1
Канцелярские скрепки
Гвоздь ь'иной 12 т.н
Кусачки
Дна мш пн га
ll.iacrii.nni
ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ОПЫТОВ
(етектортока (г. 113):
Б.1ЮДЦС
Вода
Маленькая пробка
Игла
Мотор) г.115):
Фанерки размером 15 гм * 17 г и
Стержень из лнионого дс|И-вн
5 мм \ 5 .м.и, длиной »0 гм
Клей ИВА
Десяток буланок длиной 3 гм
Вязальная синца длиной 15 е.м
Дно кнопки
Единицы измерения
Все единицы измерения в этой книге взяты из метрической системы.
В этом списке приведены соответствующие эквиваленты из английской
системы мер и весов.
(мм) МИ. 1ЛИМГТр
I роим = 25,4 мм
(гм} сантимезр
I цойм = 2,54 ем
(м) м»“тр
1 ярд = 0.91 м
(км) километр
I мили —1,6 км
(км 'ч) километр в час
190 миль/ч = 00 км/ч
(км‘) кпаципиын километр
I квадратная миля = 2,59 км’
Батарейка, необходимая для
всех опытов, описанных в этой
книге, дает электрическое
напряжение 4,5 вольта. Нс все
батарейки, дающие такое
напряжение, выглядят
одинаково. Надо достать одну
из тех, что показаны на
приводимом ниже рисунке.
Батарейка с навинчивающимися
контактами лучше всего,
потому что позволяет легко
закреплять провода. Можно
использовать и батарейку с
гибкими выводами, но тогда
придется наматывать на них
провод.
Большая пробка
(ни подковообразных магии га
(но алюминиевые крышечки от
молочных бут ылок
1 урбина (г. 121):
Вязал иная синца клиной 15 см
Кусок топкой а.помппнекой фольги
примерно 10 гм х 10 см
Te.ici ряф(с.12О):
.'1ист кулинарной фольги
Кусок трехжилыюго кабеля
Большой лист картона
(к/) килограмм
I фунт = 0,45 кг
(т) тонна
1т> 1000 кг
(л) .imp
I пинта = 9.473 л
( Нт ) ватт
I МВт (мегаватт) = I миллион ватт
(кшп) киловатт
I КВт (киловатт) = 1000 ватт
( С) «радугы Цельсия (Водм замерзает
при 0 С, кипит при 100 Г.)
Об этой книге
Знаешь ли ты, почему светится электрическая лампочка и как работает батарейка? Интересно ли тебе, как
вырабатывается электричество на электростанции, как работает электромотор?
Эта книга объяснит тебе простыми словами, что такое электричество, как оно работает и как мы им пользуемся
Она расскажет о том, как производят электричество, как его передают по всей стране, как оно в конце концов
приходит в наши дома, в учреждения и на заводы.
Ряд простых и безопасных опытов, которые нетрудно выполнить на кухонном столе, научат тебя собирать
простые электрические приборы, втом числе действующие модели электромагнита, электромотора и
двусторонней телеграфной системы.
Содержание
104 Внутри атома
106 Природное электричество
108 Как работают батарейки
ПО Превращение электрической
энергии в свет
112 Магнетизм и электричество
114 Электромотор
115 Как используются электромоторы
118 Переменный ток
120 На электростанции
122 Линии электропередачи
через всю страну
124 Вдоме
126 Телеграф и телефон
128 Электричество в XXI веке
130 Первооткрыватели
электричества. Словарь
131 Цепи и выключатели
132 Указатель
Внутри атома
^П|ютон
Всесосюич из атомов. Воздух,
которым ты дышишь, страницы
этой книги, твое собственное |
тело — все это сделано из
миллионов невидимых
мельчайших атомов. Они так
малы, что, если десять миллионов
атомов высфошьв цепочку
вплотную друг к другу, это
соста ви г все го од и н м и л л и метр’
В центре каждогоагома находится
ядро. в котором есть маленькие
частицы, называемые прогонами.
Еше более мел кие час i и и ы
называемые электронами
движутся вокруг ядра, мни
обращаются на орбитах вокруг
ядра, подобно тому, какдви •
планеты вокруг Солнца, причем
число электронов всегза такое же
как число протонов.
У каждого электрона ес гь
о>ринательный электрический I
заряд, а у каждою протона —
положительный электрический
шряд.
Значок (—) о значает
«отрицательный», а значок (+) Л
положительный.
► Простейший атом это атом
водорода. У него ж-сго одни протон и
о,тип электрон. Вес о<талы<ыс атомы
устроспы более сложно. В них есть и
другие частицы, называемые
нейтронами; нейтроны вообще пе
имеют электрического заряда. На
большом рисунке изображены
важнейшие части атома.
А Для того чтобы зажечь лампочку
с помощью электричества,
поступающего «гг батарейки, нужно
подсоецишггь лампочку к батарейке.
Проводник электричества провод -
дает электронам удобный путь для их
движения.
А По если присос чинить к батарейке
только один провод, ведущий
к лампочке, она пе загорится.
Нужно подсоединить второй проиод
к другому выводу батарейки, Это
позволит электронам вернуться
обратно в батарейку.
А Такая нигде пе прерываемая дорога
для электронов называется
электрической цепью. Второй провод
завершает цепь, и лампочка
загорается. Электроны текут через
лампочку, но не остаются в ней.
Ояи просто проходят сквозь нее и
возвращаются в батарейку.
104
Тока не
п|нмк» щик зт« IX»,
пропу<-ка«ч сквозь себя
В ЦТОХ1Г хорошего
KU имеется идиII •свободный»
. орбит которого
:еиа снаружи. но тлыне пт
еШ.1Ы1ЫХ. Он может быть .ИТЬО
ирвав от атома.
▲ II wrai.i.iax атомы образу ют
крючил шчегкую (регулярную) р....-гну.
Именно поз тому металлы шк прочны.
Свободные электроны не нахщягся на
орбитах своих собствен» ых атомов,
а могут двигаться от атома к атому еквозь
металл. Их .щвженне на казино на верхнем
рисунке стрелками.
А Когда метал, in чес кий провод
подсос щиястся к батарейке,
свободные .1.м*кт|м»ны. находящиеся в
ИрОВОЩ, начиняют пинаться от одного
ее конца к другому. пе[н'мещнягь «и
атома к атому. Это направленное
движение элек» ропов называется
электрическим током.
▲ (ила электрического тока,
притекающего в проводе. зависит от
чме i« свободных электронов. которые
движутся вдоль него. Oijmimhoc число
свободных алект]мшов онес|1счи1шют
ни iMibiii ток, малое число — слабым
ток.
А Когда ты включаешь у себя дома
свет, ЗЛС1Л рнческмй пи; может течь
через лампочку. Каж,|ую секунду через
нить лампочки проходи» около грех
миллионов свободных .мектронов!
А Свободные электроны нс проходят во
проводу бел помех. Они iumiliikiibiihitch
на атомы провода, в их движени** iiiicpci
заме Инг-гея. Эго явление замедления
называется сопротивлением. Чем лучше
проводник, тем меньше его
гопрогввленне.
Мгновенное
электричество
Свободные электроны, дрейфующие
вдоль провода, двигаются довольно
медленно — со скоростью всего
несколько миллиметров и секунду.
Сейчас мы опишем один мини-опыт,
который объяснит, почему тебе пе
приходится долго ждать после того,
как ты включишь электричество.
Возьми несколько стеклянных
шариков и уложи их и ряд между
двумя книгами. Толкли крайний
слева шарик вправо. Смотри: все
остальные шарики тоже сдвинулись,
даже самый дальний. Точно так же
и электроны начинают двигаться
одновременно, но только когда цепь
вамкпута, то есть когда у них
появляется путь для движения
обратно и батарейке.
Толкни
е/пот шарик
х Все
г остальные
шарики
тоже
пришли е
движение
105
Чистые
сухие
Молния l-KopiM' ИГС1
чем прямо и Л1*м.1>1).
Шет ей бо.нч' л<-|
верхушка дерева 1МИЖ11Я11 до|ни:и
ни 115-111 к лечили nuitcpxiioc п.
1
*ЧМ1П
Проводниками для молнии —
молниеотвод мми — служат полосы
металла, спускающиеся вдоль стен
здания. Они обеспечивают
электричеству легкий путь следования
и тем самым предохраняют от
разрушения *амо здание.
Природное электричество
Гроза с молниями — одно из
самых впечатляющих
проявлений природной мощи.
Электрические искры
низвергаются из грозовых
облаков.
Хотя грозы известны людям
уже тысячи лет, до сих пор не
вполне ясно, что их вызывает.
Ученые говорят, что молния —
4 Получение
1 электричества
с помощью гребня
Иногда предметы заряжаются
электричеством просто при трепня.
Приходилось ли тсбе когда-пибудь
почувствовать легкий удар, когда ты
дотрагивался до дверной ручки после
того, как ходил по толстому
шерстяному ковру? Это из-за
электронов, которые при трепни
перешли с ковра иа твое тело. Когда
ты дотрагиваешься до дверной
ручки, этот «статический» заряд
внезапно уходит и ты чувствуешь
резкий укол.
Здесь приведены два опыта,
с помощью которых ты можешь
увидеть действие статического
электричества.
это разряд электричества,
накопившегося в облаках.
Возможно, это напоминает то
электричество, которое
появляется, когда ты
причесываешься в теплый сухой
день. Когда зубья гребенки
проходят сквозь пряди волос,
иногда слышно характерное
потрескивание.
А Расчеши свои волосы пластмассовой
гребенкой. Когда зубья гребенки
проходят сквозь пряди волос,
электроны перемещаются и гребепь
оказывается заряженным статическим
электричеством. Для верности
причешись как МО»по энергичнее.
А Поднеси гребень на близкое
расстояние к мелким обрывкам
бумага. Ты увидишь, что кусочки
бума™ подпрыгивают п прилипают
к греблю. Статическое электричество
в гребне притягивает обрывки
бума™.
1(>6
Струя
изгибается
в сторону
гребня
Электричество может
проскакивать и иидс
искры между двумя
облаками. Это самый
распространенный вид
молнии. Такая молния
видна как яркая
вспышка, мгновенно
освещающая все небо.
Несимная
стабильная
струя
Молния очепь редко
ударяет прямо и
землю. Скорее
молния ударит в
дерево или здание,
так как это более
легкий путь для
протекания
электричества.
▲ Кожа электрического угря
содержит сотни маленьких клеток,
действующих как мннинтюрпыг
батарейки. Клетки заряжаются до
напряжения более 600 вольт; угорь
использует это, чтобы оглушать своих
жертв.
F ▲ Твое собственное тело — одна из
сложнейших электрических систем.
Вся информация от органов чувств
зрения, слуха, осязания, вкуса п
обоняния — передается п мозг по
нервным волокнам. Передача
, информации происходит с помощью
Обрывки
бумаги
▲ Светляки — это жуки,
вырабатывающие свет. Их бледное
желтовато-зеленое свечение возникнет
из-за химического процесса,
происходящего в задней части их телец.
Они могут заставлять свой огопек
мигать в особом ритме, чтобы
привлекать друг друга.
электрических сигналов. Мозг этого
футболиста получает всю информацию,
необходимую ему, чтобы прицелиться
н ударить по мячу. Затем его мозг
посылает электрические сигналы ио
нервным волокнам, чтобы дать мышцам
праказ, когда и где ударить ио мячу.
L Через минуту ще .мсктричеоно
тете |рсбня через твое тел». и
брыкни бумаги упадут. Чтобы
шп орить опыт . на щ снова
рнчеенть волосы г|н»бнсм. ларя дик
го статическим .мектричеовом.
▲ Другой фокус со статическим
элект|>ич«чтком ил нбинне водной
струн. Открои во (опрово Hii.ni крап и
1ЩЯГГ.1Ы1О uij>ery.inpyii его таким
образом, чтобы получились несильная,
спокойная орун воды. Расчеши снова
нмогы гребнем и приблизь гребень
к eipye воды.
▲ Гы увн цинь, что струя юнмбаетгя по
Haiipnii.H*iiiiio к копну гребня.
Спи нчегкш- элсклричесгво,
НПКОДВППЧЧ-Я в ipeoiU, прнлягивагк
воду. И <*1мнш заряд стекает и уходит
через твое тело. Пос ir .ио го струя воды
нринбрт ню свой нормальный пщ.
107
Как работают батарейки
Электрический ток — это
движение электронов по
проводу. Электроны не пойдут
вдоль провода сами по себе:
нужна сила, которая толкала бы
их вперед. Эта сила создается
батареей и называется
электродвижущей силой.
Величина этой силы измеряется
в вольтах — в честь Алессандро
Вольта, изобретателя первой
батареи.
Батарейки не обладают такой
мощностью, как то
электричество, которое
поступает в наши дома, но зато
их можно переносить с места на
место, а также использовать как
аварийный источник энергии,
когда оборвана сеть.
▲ В 1800 г. граф Вольта, итальянский
ученый, сделал первую батарейку. С тех
пор экспериментаторы получили в свое
распоряжение источник электрического
тока, тогда как до этого изобретения им
приходилось пользоваться лишь
статическим электричеством,
действующим всего в течение нескольких
секунд за один опыт.
▲ Вольтов столб — так называют
батарею, изобретенную графом
Вольта, - был сделан из большого
числа серебряных н цинковых дисков,
разделенных влажными матерчатыми
прокладками. Создаваемый Вольтовым
столбом электрический ток можно
использовать для многих достаточно
продолжительных экспериментов.
А Здесь показано, как работает
батарея. Она состоит нз множества
элементов, один из которых изображен
выше. В элементе имеется жидкость,
называемая электролитом. Электролит
содержит миллиарды положительных п
отрицательных частиц.
А В каждом элементе в электролит
погружены два стержня, изготовленные
нз различных материалов. Они
называются электродами. Химическая
реакция, происходящая в электролите,
направляет полояштсльные частицы
к одному электроду, в отрицательные —
к другому.
▲ Когда оба электрода соединяются
проводом, в пем возникает
электрический ток. Его можно
использовать для свечения лампочки,
как показано выше. Когда
химикалии в элементе будут
израсходованы, ток прекратится.
Сухие элементы
Паста из
хлорида
Угольный
108
Автомобильный
аккумулятор
В современном автомобиле
используется целый ряд небольших
электрических машин: двигатель
стартера, двигатель обогревателя и
вентилятор. Эти механизмы привели
бы к быстрому износу обычной
батарейки, поэтому в автомобиле
применяют специальные батареи —
аккумуляторы. Они устроены таким
образом, что их можно повторно
заряжать электричеством.
Небольшой электрогенератор
приводится и действие автомобильным
двигателем. Энергия, которую
вырабатывает этот генератор при
работе двигатели, поступает в
аккумуляторную батарею п восполняет
расход электричества, потраченного на
запуск автомобильного двигателя
стартером.
Экологически чистая энергия будущего
Два электромобиля подъезжают
к заправочной станции будущего.
Водитель правой машины только что
вставил в аппарат свею кредитную
карточку (1). Автоматическое
подземное устройство вкладываст
свежезарнже1П1ыЙ аккумуляторный
модуль (2) под моторный отсек.
Старая батареи выталкивается
новым модулем с другой стороны
машины и сразу попадает в
приемный отсек (3) для отправки
па новую зарядку. Заряженный
аккумулятор (4) движется по лепте
конвейера, чтобы его можно было
снова использовать ( 5 ).
30-секундная заправка о кираВмв iCT
пробег и 1000 км. Ж р'
109
Превращение электрической энергии в свет
Американский
изобретатель
Томас Эдисоп
Томас Эдисон изобрел первую
электрическую лампочку в 1879 г.
Он поместил тонкое хлопковое
волокно в герметически закрытую
стеклянную колбу После того как
из колбы откачали воздух, а через
волокно пропустили электрический
ток, нить ярко засветилась»
Волокно имело высокое
сопротивление вследствие того, что
было таким тонким. Проходящие
через него электроны постоянно
наталкивались на атомы волокна.
Это приводило к сильному
нагреванию, и раскаленное добела
волокно ярко светилось.
Если ты взглянешь на новую
электрическую лампочку в
картонной упаковке, обрати
внимание на число — 60 вт или
100 вт. Эти числа говорят о том,
сколько энергии потребляет
лампочка и как ярко она горит.
Чем больше число, тем ярче свет.
«Вт» означает «ватт» — единицу
мощности, названную так в честь
шотландского изобретателя
Джеймса Уатта.
Длина И сопротивление
Толщина и сопротивление
JJth два провода имеют
одинаковую толщину, ио один
вдвое длиннее другого.
J
Эти два провида — одинаковой
длины, но один вдвое толще
другого.
Толстый провод — меньше
сопротивление, значит
больше электрического
тока. .
Короче провод — меньше /
сопротивление, значит
больше электрического тока.
Хорошие проводники электричества позволяют
электронам легко протекать через их толщу. Но
электроны наталкиваются па атомы провода, что
замедляет их движение. Это тормозящее действие
называется сопротивлением провода. Уменьшение
дзины провода в два раза ведет к двукратному
уменьшению сопротивления.
У толстого провода сопротивление меньше, чем
у тонкого. В нервом случае у электронов
имеется больше площади, чтобы проходить
сквозь металл. Это похоже па то, как широкое
трехрядное шоссе может пропустить гораздо
больше транспорта, чем узкая однорядная
мроселочная дорога.
А Соедини провод,
идущий от вывода (+)
батареи, г выводом
патрона для лампочки.
Затем присоедини
проводом второй вывод
патрона с (—) батареи.
Батарея гонит ток пи
проводам и через
шмпочку.
▲ Теперь подсоедини
вторую лампочку к первой
и замкни цепь через
батарею. Лампочки горят
теперь менее ярко.
Подсоединив вторую
лампочку, ты удвоил
сопротивление,
поэтому ток в цепи
уменьшился.
1 .'fl
Магнетизм и
электричеста
Стрела
подъемного
крана
груз падает вниз
а землю _____
Блок
Одно
имекньк
полюса
отг ал
кива юте
Эле!стромпгнмт
Электромагнит
только что
Толстый силовой
кабель
Магнетизм известен уже тысячи
лет, и почти все это время он
был загадкой для ученых. Даже
теперь не до конца понята эта
удивительная невидимая сила,
притягивающая к магниту куски
железа и стали.
Магнит действует только на
некоторые, вполне
определенные материалы, и
только на близком расстоянии.
Эти материалы должны быть
в пределах влияния магнитного
поля. Магнетизм нашел
разнообразное полезное
применение. Огромные
электромагниты, вроде того что
показан на верхнем рисунке,
поднимают очень тяжелые
грузы; веками моряки
используют в навигации
магнитный компас.
Стрелка показывает
па Север
▲ Стрелка компаса — это маленький
магнат, и он всегда направлен в
сторону Северною полюса Земли. Обо
всех магнитах можно сказать, что у
иих есть магнитные полюса. Полют,
показывающий на Север, называют
северным, а другой — южным.
▲ Если поместить близко друг к другу
два магнита, они притягиваются, когд»
северный полют одного оказывается
напротив южного ио люта другого. Два
северных или два южных полюса,
оказавшись напротив друг друга,
отталкиваются.
▲ Когда по проводу течет
электрический ток, вокруг провода
создается магнитное поле. Это поле
существует вдать всего провода;
оно усиливается при возрастании
тока.
А Простые и маленькие магниты
как, налрамср, i одковообразпые — нс
очень сильны. Б<1лсс сильный магнит
можно сделать, намотав провод на
железный стержепь. При включении
тока стержень превращается в очень
сильный магнит, который можно
отключить, просто прервав ток.
Огромные электромагниты, вроде*
того что показал наверху страницы,
используются при работе с
металлоломом; они поднимают за
один раз тяжелейшие груды
металла.
112
Сделвй электромагнит
Чтобы сделать электромагнит, тебе
понадобятся гооад длиной около
12 ел», 3 м провода я батарейка.
Намотай 60 пятков провода на
гвоздь. Закрепи все это липкой
лентой, чтобы не размоталось.
Удали пластиковую изоляцию на
свободных концах провода (примерно
по 2 см с каждого конца). Намотай
один конец облаженного провода на
вывод ( + ) батареи. Убедись, что
провод не соскочит.
..................... а
Обнаружение электрических токов
Прикоснись вторым концом ироводл
к выводу (—) батарейки. Теперь
электромагнит сможет поднимать
гвоздики, скрепки и другие мелкие
предметы, и которых есть железо.
йеой
лоЗмммм»
кнопки а
скрмку
Намапнгтжм иглу, проводя по ней
магнитом. Необходимо, чтобы ня
обратном пути магнит был
достаточно далеко от иглы, так как
в противном случае игла
памагтатится очень слабо.
Отрежь от пробки пластинку
толщиной около 1 ел*. Проткни иглу
сквозь пробку таким образом,
чтобы опа прошла через центр,
тогда она будет хорошо плавать
в тарелке с водой.
Теперь намотай 20-30 пятков провода
вокруг тарелки. Закрепи обмотку
клейкой лептой. Помести тарелку
достаточно далеко от электроприборов
и налей и нес столько воды, чтобы
пробка могла плавать.
I-
яираллмни
кторожяо опусти пробку ня
юверхность воды и дай <еЙ
спокоиться. Она установится таким
бравом, что один колец иглы будет
вправлен на север. Нужно, чтобы
гла могла плавать, не задевая
бмотку.
Удали «о 2 сл» изоляции с концов
провода. Соедини един конец с
выводом (—). Дотронься другим
копцом провода до вывода (+).
Игла дернется и закружится.
Причина этого в том, что катушка,
намотанная па тарелку, создает
магнитное поле, когда по ней течет
ток. Ив-ва этого игиа поворачивается,
чтобы оказаться направленной вдоль
этого поля
ИЗ
Электромотор
Английский ученый Майкл
Фарадей изобрел первый
электромотор в 1831 г. Вряд ли он
тогда догадывался, какую
революцию произведет его
открытие.
В наше время электромоторы
используются в промышленности
по всему миру, производя все на
свете — от булавок до космических
кораблей.
Электромоторы приводят
в движение междугородные и
подземные поезда. Во всем мире
нельзя было бы работать на кухне
без электромоторов, действующих
в миксерах, холодильниках,
стиральных машинах и других
приспособлениях.
▲ Сила, заставляющая вращаться
электромотор, возникает при
взаимодействии двух магнитных
полсИ. Первое — это поле между
двумя магнитными полюсами, а
второе — это поле вокруг провода, по
которому течет электрический ток.
В noKiraiimiiKM здесь мектромоторе
мш НИТ1НН* но к» создается
.к1гкт|м»м111 ингамн ft); обмотки, по
которым течет гок (2|, на мотаны на
якорь (3). Tins понадает в обмопш через
щетки (4).
В модели, покованной рядом, мшнппн
поле «дыдиетея дп>мя подковообразным
мт нитами, якорь сделан ил пробки,
и ток пони нит в него через кусочки
кулинарной фольги, которые пынолня!
роль щеток.
А В электромоторе провод вомещен
между двумя магнитами. (Кружок пв
верхнем рисунке изображает вид пв
провод с его конца.) Когда по проводу
течет ток, направленный в эту
страницу, провод выталкивается вниз.
А Если направление тока в проводе
сменится па противоположное — из
страницы вв этом рисунке, — то
измелится и направление силы,
толкающей провод. Теперь провод
выталкивается вверх, в пе вниз.
А Если использовать виток провода, т
ток потечет сначала в страницу, в
потом из страницы. Поэтому одна част
провода будет выталкиваться вниз, в
другая — вверх. Если видеть виток на
ось, оп будет вращаться.
114
ы можешь сделать л.irктромотор,
оторым бу 1ст работать точно тик же.
ак настоящий. показанный на
ргтыдущем рисунке. Тебе понадобится
акое обору цпшниг:
из липового
стержня
ЯКОрЬ
пробка
Подставка из
лапового дерева
Щетки
из кулинарной
фольги
Подковообразный
магнит -
изготовленная из
небольшой
вязальной спицы
Провод к
Скрещенные булавки - опора батарее
для оси
Провод к батарее
Липовая
стенка
Нанеси центральную
линию
Сделай свой
собственный
электромотор
in (кий лист фанеры 15 гм х 17 с.м
нповый брусок I гчением 5 м.м
5 .нм н длиной 50 гм
лен 1111А
ва подковообразных магнита
О.1Ы1ШЯ пробки
язалышя спица длиной 15 гм
5 м тонкого нЬолнронанного провода
рн отрезка проводи ио 30 с.м
ве кнопки
усочек кулинарной фольги
ве батарейки на 4.5 волыпа
есять булавок xihiioh 3 с.м
стрын нож .
ленкая лет а /
Ножка из
булавки
Липовый клинышек для
закрепления магнита
гачала сделай подставку. Подойдет
грка размером 15 еле х 17 сл<.
игре проведи лилию, как показало
сункс. Приклей стержпн по краям
оравляющис стержпн для магнита
кетояиии 4.5 сл< от края
гавки.
▲ Приклей вторую пару
направляющих стержней для магнита.
Магниты должны плавно скользить в
образовавшихся пазах. Приклей стенки
по концам центральной линии. Опп
будут удерживать мотор па месте,
когда он начнет вращаться.
▲ Опоры длн подшипников нужно
сделать нз трех слоев липового стержня
^Продолжение на следующей страиищ^^
1^115
Сделай свой собственный
электромотор
I ШЫ i'.l'piiiui а«аа a*'V'li I В 3 Ъ
▲ Чтобы сделать оиоры для оси якоря,
используются скрещенные булавки.
Необязательно, чтобы у них были
пластиковые головки, как показано на
рисунке, по они должны быть не
короче 3 см. Воткни их как можно
крепче в дерево, чтобы оин нс
выскочили, когда мотор заработает.
▲ Проткни вязальную спицу через
центр пробки и заполни все пустоты
пл встали ном, чтобы неё плотно
прилегало. Спица должна торчать
с обоих концов примерно нв 5 см.
А II вмотай нв пробку 80-90 витков
топкого провода. Воткни две булавки
(ем. рис. 9 ниже) на одинаковом
расстоянии от оси. Если это покажется
затруднительным, воткни эти булавки
прямо в пробку, прежде чем
наматывать провод.
А У ia.ni изоляцию ив 4 см на
свободных концах щюни ui Намотан
один ом обнаженных проводов на
булавку. Надо, чтобы неё это крепко
держалось. Установи ось на опоры
из скрещенных булавок.
А Возьми дна огре нш более boitobi
проно да. по 30 е.и tлипой каждый. Удили
изоляцию с одного конца каждого право ДН
примерно на 5 г.м. Прижми кусочек
фолы и к обнаженному кошку пропади и
•инм'рнн фтЯьгу вокруг него. чтобы
получились узкая подоска длиной 5 r.w.
А Прикрепи более толстые отрезки
П|ювод11 кнопками к подставке таким
образом, чтобы гибкие щетки из фольги
одновременно касались булавок при
вращении оси. Зга проводи
под4чм»|||Н11НЛся к батарее. koi да мп nip
бу дет готов к работе.
А Установи магниты нв своя места.
Надо, чтобы напротив друг друга
оказались разноименные полюса (это
можно вровсритъ, убедившись, что
они притягиваются). Якорь должен
находиться точно между двумя
вол юсами.
Следили ( + ) батареи I с (-) батареи 2
третьим куском провода, латсм
подсоедини провода, ведущие к
щеткам, к выводу ( —) батареи 1 и
выводу ( + ) батареи 2. Осторожный
толчок должен привести к тому, что
мотор начнет вращаться.
116
Е£ак используются
»лектромоторы
А. В этом авиалайнере типе «Боинг»
электромоторы используются для
вращения гигантских турбин прн
запуске двигателя; электрические
вентиляторы освобождают ото льда
лобовое стекло кабины пилота и
обеспечивают работу кондиционера.
2 помощью электричества
гриводятся в движение
невозможные устройства —
it огромных локомотивов
[о электрических часов.
Сочетание большой мощности
[ высокой точности привело
: широчайшему использованию
лектромоторов в быту и на
гроизводстве.
'ы, наверное, удивишься, когда
юдсчитаешь, сколько различных
риборов у тебя дома работают
т электромоторов. Попробуй
оставить список всех таких
ещей.
▲ Пылесос очень полезен в быту.
Мотор вращает скоростной
вентилятор, который создает
всасывающий эффект п гибкой трубке.
Пыль и грязь всасываются пылесосом
н собираются в бумвж> ый мешок,
который затем можно вынуть.
▲ Показанный здесь мотор воданмает
конфеты с ленты конвейера
в еппщальный контейнер, где
автоматически отвешивается в
упаковывается нужное количество
Каждый день мотор поднимает свыше
100 000 конфет. Как много сладостей!
А На современных больших
мотоциклах вместо устаревшего
южного стартера применяется
тартер с электромотором, как на
штомобилях. Мотоциклисту
достаточно просто нажать кнопку ив
|укоятке руля - и двигатель
опущен.
▲ Производствен пикам преходится
использовать все больше и больше
моторов, чтобы повышать
производительность на заводах н
фабриках. На этом рисунке показало,
как банки е консервированной
«фасолью движутся по leirre,
приводимой в движение мотором;
сейчас па них наклеиваются этикетки.
▲ Механизмы, приводимые в
движение электромоторами, могут
выполнять различную работу гораздо
лучше и быстрее, чем люди. Все
<*траницы этой книги были сшиты
машинами вроде той, что показала
выше. Посмотри внимательно, н ты
увидишь нв картинке эту страницу.
117
Переменный ток
Во всем мире па
электростанциях
используются такие
трансформаторы.
Мпксимальпоа силы ток
Нет тока
Максимальном
силы ток ----
Электричество, которое поступает
от батареи, течет в одном
направлении и называется
постоянным током.
На электростанциях
вырабатывается электричество
другого типа — переменный ток.
Электроны движутся по проводу
туда и обратно, а не в одну
сторону. Но результат оказывается
таким же, как и при
однонаправленном движении.
► Для создания переменного тока па
электростанциях применяются
генераторы, в которых есть такие же
витки, как в электромоторе. Каждый
виток, если его вращать между двумя
магнитами, производит ток — в точности
обратно тому, как это происходит
в электромоторе. Но величина тока
меняется в процессе вращения витка.
▲ Нв верхнем рисунке показано, как
величина тока меняется во время
вращения витка. Вид на
вращающийся виток с его торца дан
вдоль верхнего края рисунка. Видно,
что, когда виток расположен
горизонтально, ток не
Д Удобстве Переменного тока состоит
и том, что его напряжение можно
трансформатора. Трансформатор
это нрос игДве кату ижн
изолированного проводи, намотанные
на один железный сердечник. Хотя
чеязду шумя обмоткцми нет
злектрпчегБиГо контакта. .иобос
Вид па
вращающийся
виток с торца
вырабатывается. По мере поворота
виткв ток начинает увеличиваться, но
вскоре он уменьшается снова. После того
как виток делает нолоборота, ток
начинает течь в обратную сторону.
Электростанции делают 50 таких циклов
(туда и обратно) каждую секунду.
Эти изоляторы
достигают
нескольких
в длину. Они не
позволяют очень
высокому
напряжению
приблизиться к
металлическому
корпусу.
Обмотки н
сердечник
трансформатора
находятся в этом
толстостенном
металлическом
напряжение в первой (4первичной*)
оЬмотке вызывает появление
напряжении м-ма.в«щмй1 I иуймниЫй)
;>то ян lentic называется индукцией.
Повышение нлн шннжвАне
напряжения — в .1ннцеим<итн от того,
что т|и*бустгя — цхтигаетсн
moi ношением urt.iu витков и двух
обмотках.
корпусе.
118
▲ Соедини провода, паМотапные па ▲ Подсоедини провод к одному-т
компас, с проводами вторичной обмотки. выводов батареи. Прикоснись вторым
Нумою удалить компас mnt М <гг ’ прикидом к друюму Выводу Стрелка
обмотки. Эта предосторожность йужна компасе дернется, а затем успокоится,
потому, что и противном случае при ч. Разомкни цепь — стрелка слева
нклточспнм батареи Комлос йог бы дернется, теперь уже в
повернуться в сторону гвоздя. противоположную сторону.
мииггоры.
ысоковольтные
ПИМ
1сктропередачи
годят и
дходят из
гансформатора
рез большие
Дли охлаждения
обмоток они
помещены в
проточное масло.
Не меньше
1 метра
Закрепа
лентой
Компас Вернется,
а ватам снова
успокоится
50 витков
F Вторичная
' обмотка
показана красной
краской, чтобы
рисунок был
понятнее
6 Прикрепи
компас лентой
к столу
30 витков
Как действует
1 индукция
Возникновение тока во вторичной
обмотке трансформатора
обусловлено магнитным эффектом,
называемым индукцией. Индукция
действует только тогда, когда ток
увеличивается либо уиелыштатся —
лишь бы он нс был постоянным.
Именно поэтому на
электростанциях используют
переменный ток: ведь он все время
изменяется в процессе вращения
витков генератора. Чтобы
получить нужный тебе
изменяющийся ток, включай и
выключай свою бата|*ейку.
-
Намотай на
евоьйь 50
витков
▲ Тебе понадобится большой гаоздь и
достаточное количество проводя, чтобы
его хватило па 100 витков вокруг
гвоздя. Разрежь провод на две равные
части и намотай па гвоздь 50 витков.
Чтобы виттси нс размотались, закрепи
их липкой лентой. Оставь по 10 см
свободными с каждого конца.
На электростанции
Хотя в природе электричество
и проявляется в молниях,
использовать это явление
в интересах человека невозможно.
Даже если бы удалось как-то
воспользоваться энергией молнии,
все равно нельзя узнать заранее,
где и когда она ударит.
Электричество, которое
применяется для освещения,
отопления домов и
в промышленности, целиком
добывается руками человека.
Запасать электричество впрок
в больших количествах трудно,
поэтому задача электростанций —
производить электричество
в нужное время, по мере
надобности.
А Для вращения «.бмоток генераторов
н в электростанциях применяют
турбины (они немного напоминают
винт пн корабле). Один нз способов
вращать турбины использование
быстрых потоков воды. Чтобы
получить их, реки перегораживают
плотинами.
▲ Большинство электростанций
используют уголь или нефть. Топливо
горит и кипятит воду. Образующийся
водяной пар направляют по трубам к
турбивам, которые крутятся и вращают
обмотки генератора. Обычно нв
современных электростанциях очень
чисто.
Огромный
турбогенератор
Электростанции сжигают уголь,
нефть ылн используют ядераое
тонлвво для iiai-ревання воды, чтобы
получить пар под большим
давлением. Пар вращает турбину, и
генератор, соединенный с валом
турбины, производит сотни мегаватт
электроэнергии. Мегаватт — это
миллион ватт, этой энергии
достаточно для зажигания 10 000
сильных электролампочек.
Пар,
образовавшийся
в котле, поступает --••
в цилиндры,
внутри которых
находятся турбины.
Д. Этот график показывает, когда
больше всего нужна энергии.
Резкий подъем происходит утром,
когда люди просыпаются н готовят
еду во время завтраки. Другой пик
приходится пв 6 часов вечера,
когда они возвращаются е работы.
120
▲ Осторожно отогни каждую лонасть
на небольшой угол. Это нужно для того,
чтобы турбине завертелась, когда ты
нодуешь нв нее. Тебе придется немного
и оэ к с пери м оптировать, чтобы
подобрать такой угол, при котором
турбипа будет быстро вращаться.
▲ Поставь липовые бруски па
стол. Положи спицу па
подшипники из скрещенных
булавок. Используя свое дыхание,
как пар на электростанции, подуй
вдоль спицы. Турбина будет
вращаться, как настоящая.
121
Линии электропередачи через всю страну
электрнж
11 ОООиа
Многое из того, что кажется нам
само собой разумеющимся —
например, включить свет или
вскипятить воду в чайнике, —
было бы невозможным без
надежного и безопасного
снабжения электроэнергией.
Электричество нельзя просто
запасать впрок, поэтому
генераторы на электростанциях
работают 24 часа в сутки,
производя электричество по мере
надобности.
Сложная сеть воздушных линий
и подземных кабелей передает
энергию от электростанции
к твоему дому.
Цифры на этом большом
рисунке соответствуют номерам
рисунков в рамках, помещенных
ниже.
Трансформаторы повышают
напряжение до 400 000 вольт, чтобы
передавать авектроииергию по стране.
Опоры воадушн липин
▲ Генераторы электростанции
вырабатывают электричество с
напряжением 11 000 вольт. Чтобы
передавать электроэнергию е
мивше-зольпымм потерями, нужно
использовать очень высокое
напряжение. Поэтому трансформаторы
па станции повышают напряжение до
400 000 вольт.
▲ Электричество можно передавать в
загородной местности как воздушными
линиями, так и подземными кабелями.
Наземные опоры нс очень-то красивы,
по эато изготовить и установить их
гораздо дешевле, чем проложить
подземный кабель, как показано выше.
▲ Когда и воздушную линию
электропередачи ударяет молния,
соответствующая секция
автоматически отключается специальным
выключателями, которые называются
сетевыми прерывателями. Те, кто
пользовался поврежденной лини
передачи, остаются без электричества до
тех пор, пока неисправность пс устранят.
122
к Чтобы избежал, перебоев в
«ектроспабжепни, вызванных
олниями, линии электропередач
строены в виде сетки с
оутренпимп соединениями. Если
К а нз линий, снабжающих завод,
рвана, энергия будет поступать
о другой лилии.
А. Когда электричество приходит на
главную подстанцию, оно еще
находится под очень высоким
напряжением. Понижающие
трансформаторы па подстанции
уменьшают напряжение до такой
величины, при которой можно
использовать не столь громоздкие,
а более легкие опоры.
▲ Последнее звено в цепи от
электростанции к дому. В городах
используются подземные кабели,
поскольку воздушные линии были бы
опасны. Кабели проходят под
мостовыми и доставляют энергию в
твой дом.
123
В доме
После того как электроэнергия
вошла в твой дом, ее путь
разветвляется на несколько
различных целей, каждая из
которых обслуживает
многочисленные бытовые
приборы и устройства. Обычно
есть 5 цепей. Одна — для
настенных штепсельных розеток
нижнего этажа, другая — верхнего
этажа; по одной для освещения
вверху и внизу, и одна — для
электроплиты на кухне.
Провода, несущие
электроэнергию, проходят в
металлических или пластиковых
трубах, укрытых в стенах и
потолке, либо под полом, так что
до них нельзя дотронуться.
На этом рисунке показано, как
используется электричество
в жилом доме.
Комбинированный
светильник
обогреватель
Электробритва
Устройство для
зарядки
аккумулятора
Электрическая
дрель/
Шлифовальное
устройство
Пищевой
миксер
Расходование электричества
Разные приборы расходуют различи
количество электричества. Все они
работают при сетевом напряжении,
по используют ризные токи. Одного
того же количества энергии
достаточно длп инталия приборов,
которые показаны на рисунке:
Можно
вскипятить
7 литров воды
в чайнике
100-ваттная
лампочка будет
горсть 10 часов
124
1
Плавкие
Корпус предохранителя
▲ В каждой из цепей, проходящих
внутри дома, ток протекает через
плавкий предохранитель, который
представляет собой кусочек проволоки в
пластиковом корпусе. Если из-за
неисправности в цепи возникает очень
большой ток, предохранитель
нагревается и рвется, прерывая подачу
электроэнергии.
После этого нужно устранить
неисправность п заменить
предохранитель.
В некоторых домах вместо плавких
предохранителей установлены сетевые
прерывателя, которые выполняют те же
функции. .
Сетевое электричество
опвено
Электричество а твоем доме
находится под очень
высоким напряжением. Оно
может просто УБИВАТЬ
людей.
Вот почему вся проводка
а доме встроена а стены,
потолки и полы.
НИКОГДА по играй со
штепсельными вилками,
штепсельными розетками и
е любыми другими вещами,
соединенными е сетевым
электричеством.
.--------------------
125
Телеграф и телефон
Изобретение электрического
телеграфа в 1838 г. сделало
возможным общение с людьми
на больших расстояниях. Связь
осуществлялась по специальному
проводу, который передавал
сообщение условными
сигналами. Однако разговаривать
с помощью телеграфного
провода было невозможно, пока
в 1876 г. не был изобретен
Александером Беллом телефон.
До этого события приходилось
кодировать сообщения с
помощью серий
продолжительных и коротких
сигналов электрического тока.
Они проходили по проводу и
расшифровывались на приемной
станции
▲ Тебе понадобятся две 4,5-вольтовые
батарейки, две 6-аольтовые лампочки
а патронах, лист картона листок
кулинарной фольги. Выбери место для
двух телеграфных станций. Достань
достаточно длинный кусок
трехжнльлого кабеля, чтобы соединить
эти станции.
▲ Чтобы узнать, какие концы
соответствуют какому проводу, соедини
батарейку с лампочкой, как показано
выше. Соедини испытательный провод с
одним из проводов кабеля. Дотрагивайся
до каждого из остальных проводов, пока
лампочка не загорится. Отметь эти концы
и повтори то же самое е остальными.
▲ Чтобы оборудовать станцию Б,
провод № 3 из другого конца кабеля
соединяется с выводом (+) второй
батареи. Провод № 2 соединяется со
вторым патроном лампочки. Соедипп
второй вывод патрона с проводом
№ 1 при помощи запасного провода.
Прикрепи второй кусок записного
провода к выводу (—) батарейки.
Проверь еще раз все соединении,
сделанные раньше, чтобы по было
ошибок, — цепь получилась очень
сложной, и, сели ты допустил ошибку,
придется начинать все сначала!
▲ Тебе понадобятся четыре телеграфных
ключа Морзе. По одному пп каждом из
запасных проводов, идущих от батареи,
и по одному па каждой паре скрученных
вместе проводов. Прикрепи провида
к картонным квадратикам е помощью
канцелярских скрепок, а сверху приклей
кулинарную фольгу.
/------------------
Столетие телефона
«Мистер Уотсон, приходите, я
хотел бы вас видеть*. Эта
историческая фраза Александера
Грейама Белла, адресованная его
ассистенту а 1876 г., была
первыми звуками человеческой
речи, переданными по проводам.
Бглл сознавал важность своего
изобретения и основал компанию,
чтобы удовлетворить внезапно
возникший спрос па телефоны.
За два года после первой
демонстрации тысячи телефонов
были установлены в разных
учреждениях Америки, а через
пять лет Белл ушел из бизнеса
проел явленным н богатым.
Настенная модель Гауэр
Белл, 1880 г.
126
к Чтобы оборудовать станцию А,
рисоедапа провод № 1 из кабеля к
ыводу — батареи. Соедини провод
А 2 с патроном лампочки. Соедини
усок запасного провода с другим
ыводом натропя, а второй конец этого
ровода скрутв вместе с концом
ровода Лй 3.
А Прикрепи каждый патрон с
лампочкой и один из телеграфии»
ключей к листу картона, который
5удет апссть на стене пн станции А.
Го же самое сделай длп станции Б.
Неплохо завести также блокнот для
шпнсн поступивших сообщений.
Если ты еще не знаешь азбуки
Второй запасной провод пцдо
присоединить к выводу + батареи.
Помни, что все эти подробные
указания нужны для того, чтобы ты
смог правильно собрать телеграфную
цепь. Длина проводов зависит от того,
где будут размещены станции.
Морзе, воспользуйся напечатанной
па этой странице. Опа понадобится
для кодирования твоих послании и
для расшифровки полученных
телеграмм. Однажды попробовав,
ты очень быстро научишься
расшифровывать азбуку Морзе.
Ё,__Морзе
Прежде чем послать сообщение
по телеграфу, его надо
закодировать электрическими
сигналами на передающем конце
линии. В изобретенном Морзе
телеграфном коде 26 букв
алфавита представлены 26-ю
разными комбинациями
продолжительных и коротких
сигналов — тире и точек.
Запомни: чтобы тебя правильно
поняли, твои «тире» должны быть
в три раза длиннее «точек».
127
Электричество в XXI веке
Если мы будем и дальше
расходовать уголь, нефть и газ так
же быстро, как теперь, их запас
закончится менее чем через
100 лет. Поэтому ученые ищут
другие пути получения
электричества
Один из проектов, показанный на
этой странице, основан на создании
орбитальных солнечных батареи,
которые преобраювывают
солнечный свет в электричество и
затем посылают его вниз на Землю.
Друыя возможность — эго
термоядерный реактор. Топливо
для термоядерного синтеза
содержится в морской воде, так что
Мировой океан сможет в один
прекрасный день превратиться в
неисчерпаемый источник энергии
Солнце
Солнечный свет, достигший лемпой
поверхности, уже ослаблен атмосферой,
тогда как солнечная батарея
расположенная анс атмосферы,
н космосе, захватывает лучи прямо
от Солнца. Поэтому в космосе батареи
производит намного больше
электроэнергии, чем если бы она
находилась на Земле.
Передатчик
анергии
соединен с
солнечной
батареей, п оба
они находятся
па
стационарной
орбите Земли
па высоте
35 880 гем.
На Земле
Солнечная батарея собирает
солнечный свет п превращает его
а электричество с помощью
солнечных элементов — вроде тех.
которые питают энергией многие
сегодняшние спутники. Чем больше
батарея, тем больше онв дает
электроэнергии. Показанная здесь
Солнечные лучи
захватываются
батареей.
расположена
приемная
станция
ДОрОГа Пассажирская кабила
Сверхскоростная железная
Желешодорожпый поезд XXI и. будет
сильно отличаться от сегодняшнего. Он
будет приводиться а движение
лилейными электромоторами и будет
еяятьзнть вдоль направляющего рельса
со скоростью 600 к.и/ч. Колеса пс
понадобятся, потому что поеад будет
висеть на расстояния нескольких
сантаметрол над рельсом,
удерживаемый мощным мапити
полем.
128
Энергия атома
Все сегодняшние атомные
электростанции — это реакторы
делении. В реакторе атом
расщепляется, п выделяющееся при
атом тепло используется ддп
кипячения воды п п ллучцция пара.
Реакторы деления имеют очень
большой недостаток радиоактивные
отходы. Поэтому ученые пытаются
создать реакторы синтеза. Реактор
синтеза будет давать гораздо меньше
опасных отходов, илп даже их
совсем не будет.
► Спится — это слияние атомов
дейтерии и тритип; оба эти вещества
содержятсп а морен »й воде. Когда два
таких атома с«юдишпотся, они
выделяют в виде тепла огромное
количество энергии, которую можно
попользовать длп пелучения
электричества.
(ПОКНЗаН для
масштаба)
Термоядерный реактор будущего
▲ Кгочы дем терпя и iритин сливаются
вмгс’гг П1.н>к<* при «емперятурс в
ИЮ МН. 1.1 ИОНОН I |№ДУ<*<>Н Цг.П.еИЯ. Ни
«мин из плитных материалов не может
вы (.ержшь такум» высокую
темпера iypy. и «единственный
подходящим контейнер .(.> шкой
реакции лт«» мощное мппнинос поле
( I ). Зго ноле со;|Д1и-м-я пн антским
.мсьчрнческнм m*mi: он течет по
|>бм(ПКПМ ИЗ 11)ЮН<1 Щ.
.oiGei О1н1[иш:нн1ого к сгенкнх. имеющих
«[юрму бублика (2). . Imnii - металл,
который при пнцн-вс С1ШН1Н11ГСМ
жидким. прокачивается ио трубам
(3 ) и кипятит' нему. < )бр1мова11111ий< я
пар iipaiiuu i турбины, которые
вращают обмотки генери юра.
129
Первооткрыватели
электричества
1600 „
Английский ученый Уильям
Гильберт опубликовал свою теорию
о том, что у Земли сеть магаитиое
иоле.
1672
Отто фон Герике изобрел первую
электрическую машину. Большой
шар из серы, вращаемый
рукояткой, вырабатывал
статическое электричество, когда
оп терся о руку.
1752
Бенджамин Фрняклин доказал, что
грозовые тучи заряжспы
статическим электричеством.
1800
ГЪаф Алессандро Вольта сделал в
Италии первую электрическую
батарею.
1831
Английский ученый Майкл
Фарадей построил первый
генератор электрического тока.
1837
Создание Сэмюэлем Морзе а
Америке первого электрического
телеграфа. Азбука Морзе
используется до настоящего
времени.
1858
Проложен первый
трансатлантический телеграфный
кабель.
1876
Уроженец Шотландии Александер
Грейам Белл изобрел телефон.
187»
В Берлине открыта первая а мире
электрическая железная
дорога.Томас Эдисон сделал
первую электрическую лампочку.
1882
Эдисон запустил первую
общественную систему
электроснабжения. Его
электростанции Пери Стрит в Нью-
Йорке снабжала энергией
магазины и жилые дома на
площади в 2 квадратных
километра.
1954
В г. Обнинске под Москвой
открыта первая атомная
электростанция.
1956
В Колдер Холл, Апглпя, была
открыта одна пэ первых атомных
электростанций.
1975
Сошел е копвейерв первый
электромобиль.
<______________________________________>
Словарь
Здесь приводится перечень
некоторых технических
терминов, использованных в
этой книге, и дается их
объяснение
Выключатель управляет течением
электрического тока. Когда
выключатель выключен, цепь
разорвала и ток по течет.
Генератор — машина, производящая
при вращении электрический ток.
Генераторы па электростанциях
вырабатывают переменный ток.
Генераторы, вырабатывающие только
постоянный ток, называются дипамо-
мшпмпамн, или просто динамо. На
заднем колесе велосипеда часто стоит
динамо, питающее током передний а
задний фонари.
Дел сипе — рнещеплепне атомов урана
прв попал алии в них нейтронов. Когда
атомы расщепляются, они
высвобождают энергию, которую
можно превратить а электриче<ггво.
Изолятор — любой материал, нс
пропускающий сквозь ссбп
электрический ток.
Трансформатор - прибор,
используемый ддп повышения иля
понижения напряжения.
Трансформаторы работают только
па переменном токе.
Цепь — путь, по которому протекаем
электрический ток. Ток нс потечет,
пока цепь пе замкнута.
Щетки — проводящие прокладки в
электромоторе; они подводят
электрический ток к вращающемуся
якорю.
Вещи, подобные этим, могут
производить очень много
статического электричества.
Конденсатор — устройство, п котором
пар, отработанный в турбине,
охлаждается и превращается а воду.
Подстанции — электрическая станция,
па которой поступающее напряжение
понижается трансформатором.
Проводник материал, через который
легко может протекать электрический
ток.
Синтез — сл ияние двух атомов. При
этом выделяется очень много энергии.
Статическое электричество — вид
электричества, который образуется при
трении некоторых материалов друг о
ДРУга*
Электромагнит - железпый
стержень, па который намотано
много витков провода. Когда через
обмотку проходит ток, железо
становится очень сильным
магнитом.
Электролит ~ жидкость иля паста а
электрической батарее. Химические
процессы а электролите
пырабатываюг электричество.
Электроды — два стержня в
электрической батарее, по которым
ток втекает а электролит и вытекает
из пего.
Якорь — обмотки п электромоторе,
которые приводятся во вращение
магнитным полем.
130
Цепи и выключатели
ри описании экспериментов в
ой книге использовались
рисованные изображения
мпочек, батареек и так далее,
обы тебе было ясно, как их
единять Но при изображении
ожных цепей проще пользоваться
ловными обозначениями.
>бери цепи, показанные на этой
ранице, используя при этом
речень условных обозначений,
отведенный справа.
>рати внимание на то, что
юисходит при перестановке
включателя в другой участок
пи; проверь, насколько ярче
рят лампочки, если вместо одной
ставить две. Когда ты сделаешь
в это, ты можешь попробовать
и сконструировать разные цепи.
Что означают условные
обозначения
Провод
Соединение
проводов
Бата]»ея
Лампочка
В ыкл ючател ь
Простейшая цепь — это лампочка,
соединенная с батареей. Одни
провод нужен длп того, чтобы
провести ток от батареи к лампочке,
и второй — чтобы вернуть его в
батарею.
цел ай выключатель
Деревянный
обы было легче работать е
ггммн цепями, тебе нужно сделать
гг выключатель. Понадобятся две
9пки, небольшой деревянный
fcoK канцелярская скрепка,
лай все так, как показано па
*м рисунке.
Здесь лампочки соединены
«последовательно». Koi да
яыключатель разомкнут, ток пс
потечет. Попробуй поставить
выключатель а другие участки,
указанные стрелками.
Работает ли оп теперь?
Это «параллельная» цепь. Ты
можешь убедиться, что, когда
цепь замыкается включением
выключателя, это действует па
обе лампочка.
1 цепь очень похожа па
гдыдущую, по а ней теперь два
ключателя вместо одного.
олько лампочек управляется
псдым выключателем, когда его
шкают?
_____________________________/
Батареи тоже можно включать
последовательно либо параллельно —
точно так же, как лампочки а
предыдущих случаях. Но в первом
случвс не забудь соединить — одной
батареи с + другой. Это означает, что
напряжение в цепи удваивается по
сракнеппю с 4,5 вольта от каждой из
батарей, так что а целом получится
уже 9 вольт. Каждый выключатель а
этой цепи контролирует две из четырех
лампочек.
131
Указатель
авиалайнер 117
автомобили 109. 130
аккуму, шторы 109
аргон (itui) III
а-п >.мнаяэлектростанция 129
атомы 104 105. 129
батареи 102. 104. 108 1119. ЦП III.
Il.'l. НН. 119. 126. 130. 131
Белл Алексии в*р I |м'йнч 126.130
бритпа 101
ватты 110
веса единицы [02
нитки (обмотки) 114. 118. 129
нодо[юд 104
воздушная шпин 122 123
Вольта пмир Алессандро 108. 130
но. п.1 ы 102. 108. 122
вращающееся гурбииное колесо 121
выключат**, а. 130. 131
н|Ш1цанн11ин1'н ниток 118
выводы 110 III
Гильберт Уильям 130
п‘пг|шторы 109. 120 121. 122. 130
। ромоотноч 101 в
цшж 1Ы закрученная нить 111
деление атомов 129. 130
дрель 101, 124
железная к>|юга 128. 130
изолнюры 118, 130
итукция 118 119
и<*||1>льм>вап1!ег«лект[юмото|юн 117
кабели noju«*Miii.ie 122 123
компаса ст(н*лка 112
коп |еп<-атор 121). 130
KoniMiUtipiiHii лента 117
лампочка 104. 108, НО III. 124.
126. 130
ленты, приводимы** вднижснис
мото|н>м 117
|||||1111ллектрапе[к*дачи 123
мапнптпм* поле 112. 114. 126. 129. 130
мании пые полюса 112. 114
магнстплм 112
машины, при ко 1ИМЫГН унижение
мото[юм 117
mi hoiumihi и* ллектри честно 105
меры.с. щипцы 102
мегавлгг 121)
Морзе азбука 127. 130
Морзе (/эмню I 130
мотоцикл 127
моторы 114 115. Illi
молния 106 107. 120
напряжение 102, 124, 128
нейт|юпы 104
нптьлнмпы 1'15. Ill
оборудование .ыя опытов 102
«шоры 122- 123
О11Ы1 ьг.
ток и сопротивление 110 III
электрически** гоки 113
электромотор 114 115.
116 117
апектрома! иит 113
1Н!Д\К11НЯ 119
ета111*пч-к(м*.1л<*ктрп'|14"пи1
JOB 107
телеграф 126 127
отрицательный электрический заряд 104
(ггрнцательполаряженные частицы 108
ш*|>емгн11ый'111К 118 119
печь (цлнта) кухонная 101. 124
н пшкиепред*'Хранители 125
попыiiieniieнапряжения 118.122
подстанция 123.130
1ИИМДЯ 101. 114, 128
понижение напряжения 118. 123
положительно заряженные частицы 108
положите.н>ный электрический заряд 104
ирнемная(*та1 ция 128 129
|||ю1и>д 104. 1)8. ПО III. 112 113.
114 115, Illi, 117. 126
проводники 0)4 105, 111). |»М)
протоны 104
постоянный ток 118
пылесос 117, 125
светляки 107
сетевые прерыватели 122. 125
сеть 122
синтез ядерны й 129. 130
(шпальная аварийная лампа 101
го л неч и ые: ыс мен гы 128
солнечная батарея 128*
сон|Ю1пнысН1м* 105. ПО
етатичгек(1е;мсктри,1с*'гво 101» 107.
130
стержни бата|н*и 108
сухие элементы 108
телегрнммп 126
телеграф 126 127,130
тг.пч|мн1126 127, 130
-п»к 105. 108. НО. 14 118
трансатлантический кабель 130
трансформаторы 102 ЮЗ, 118—119.
122.130
турбины 120 |2|
Уатт Джеймс 110
удар молнии 106
Фарадей Майкл 114. 130
фон Герике Отта 130
Франклин Бенджамин 130
цени 104. 124. 130 131
цинковый корпус 108
щетки 114. I Hi. 130
м Эдисон Томас НО. 130
элгктрнчп-кий угорь 107
электроды 108. 130
:».*М'|£Т|юд1Шжущаясила |н8
электролит 108.130
элект|юмагниты 112 113. 130
электроны 104 105. 108. III. 118
энергия 124 125
электрическая система человека 107
электростанции 118.120 121. 122.
129.130
я ц-рная электростанция 121. 130
яд|ю 104
якорь 114 116, 130
132
КНИГА ПЯТАЯ
КОМПЬЮТЕРЫ
Крайни Реффнн-Смит, ЛизаУатс
Редактор Лини Инглис
Оформление: Роберт Уолетер, Грэхем Раунд, ИанЭшман
Иллюстрации: Син Уилкинсон, Интер Нуль, Крис Харкер. Роберт Уолстср
Перевод с английского И. Гальперштейна
Содержание
134 Что такое компьютер?
136 Типы компьютеров
137 Составные части компьютера
138 Что у компьютера внутри
140 Как работают компьютеры
142 Память компьютера
144 Команды для компьютера
146 Программа забавного
стихотворения
148 Могут ли компьютеры думать?
150 Что могут делать компьютеры
152 Компьютеры на работе
154 Текущая информация
156 Компьютеры в повседневной
жизни
158 Компьютерная графика
160 Компьютерное моделирование
162 История компьютера
163 Компьютерный словарь
164 Указатель
Что такое компьютер?
Если говорить очень просто, то компьютер — это
машина, которая работаете информацией. Говоря
более научно, компьютер — это информационный
процессор. Компьютеру задается информация,
называемая данными, и набор инструкций,
называемый программой. Программа указывает
компьютеру, что он должен делать с
информацией. По окончании работы компьютер
выводит и демонстрирует результаты. Данные,
вводимые в компьютер, называются входными, а
выводимые результаты — выходными данными.
Компьютеры впервые были разработаны в конце
1940=х — начале 1950-х годов и теперь
становятся все более важной частью нашей
повседневной жизни. Вы все время сталкиваетесь с
ними, независимо от того, где вы находитесь и что
делаете. Даже эта книжка сделана с
использованием компьютеров.
Чем хороши
компьютеры
Здесь перечислены некоторые
преимущества, которыми обладают
компьютеры по сравнению с людьми.
Скорость. Компьютеры работают очень
быстро. Опп могут обрабатывать
данные в тысячи раз быстрее, чем
люди.
Количество информации. Компьютеры
незаменимы пра работе с очень
большими объемами информнцни.
Люди могут работать только с малыми
объемами.
Работа с многими задачами.
Компьютеры могут делать множество
различных дел одновременно, и то
время как человек в каждый момент
способен сосредоточиться только нн
чем-то од1юм.
Намять. Компьютеры способны
запоминать огромное количество
данных, хранить их в малом объеме и
практически мгновенно отыскивать
нужную информацию н своих ячейках
памяти. Людям же нужно время,
чтобы найти информацию, в затем они
забывают многое из того, что нашли.
Точность. Компьютеры работают очень
точно, потому что всегда помнят
инструкции и данные. Люди же часто
забывают что-нибудь или дслоют
ошибки.
Предсказуемость. Компьютеры всегда
решают задачу одним и тем же
способом, как указано в их программе.
Люди тоже могут следовать некоторым
правилам, но часто делают одно и то
же по-разному.
Надежность. В отличие от людей,
компьютеры никогда нс бывают
голодны, нс уствют, им не надоедн<‘т
работать и они пе могут думать о чем-
то другом. Опп нс могут вдруг решить
выключиться, чтобы передохнуть или
отправиться а отпуск. Правда, они со
временем устаревают и заменяются
более современными моделями.
Несмотря ив вс.е сказанное, помните:
это люди изобрели компьютеры и
создают программы! Мы обладаем
многими качествами, которых у
компьютеров нет: габкостью
мышления, приспособляемостью,
способностью к творчеству и
восприимчивостью. Конечно, люди
могут ошибаться, по они способны
находить н исправлять ошибки. Кроме
того, люди могут быстро изменять свое
поведение и направление мышления, н
для этого нх не надо заново
программировать или проделывать к
ним новые детали.
Старые и новые
компьютеры
Па этой картинке показан небольшой
современный компьютер, подобный
тем. которые ис1ю.1ь.1уютея в
миллионах учреждений и квартир,
ihwr компьютер выполняет
графическую Н|Ю1 рамму. создавая
изображение ("тоу нхенджл-
(Стоунхендж — Д|М‘ВНГГ каменное
культовое сооружение недалеко от
г. Солсбери н I Великобритании.
но<*троен во нторох! тысячелетии
Искоюрыс считают. что Стоунхендж
гам но себе |Н1.Н1овн>1ногть
ком ньютерм. Доисторические люди
использовала его и качестве
календаря, исходя нз положения
тенен, отбрасываемых камнями при
освещении нх солнцем. В таком
»ком11ьн1те|ц*« солнечный свет
является как бы входными цаннымм,
а календарь выходными.
П|ннраммы д.1я компьютера
записываются на тонких ihGkiix
магнитных дисках. Компьютеры
способны выполнять много разных
программ н каждый риз пгнолму иг гея
для разных целей. Например, этот
компьютср в е.тс,яую1цнй раз. вхнч-nt
того чтобы выполнять графическую
программу, может работать как
п|юнгссор для обработки текстов.
Новая |пк|н»{|мапия набирается на
клаинату|ц*. где, как нн обычной
пишу щен маши икс, есть буквенные и
Ц||фроНЫС клавиши. Кроме гою. пн
клавиатуре компьютера раешможепы
еще а специальные функциональные
кнопки.
В зависимости <»т программы,
ЗИЛ ОЖГИ НОЙ в компьютер.
ЭТИ кнопки ВЫПОЛНЯЮТ в
различные функции,
Резу.ил аты риг чстов.
проведенных
компьютером,
отображаютса па экране,
но могут быть выданы н
виде твердых конин,
которые печатаются на
бумаге цветным
принтером.
фупкционмль
IIЫР KIIO1IKI
134
Вход и выход компьютера
В компьютере, показанном здесь, для
ввода данных используются диски и
клавиатура, а для вывода -— экран.
Существуют и другие способы вводя и
вывода информации. Здесь приводятся
примеры других входных и выходных
устройств компьютера.
Экранное «меню* из
пиктограмм
Указатель
перемещается
шшед за
•мышью».
Сканирующее
Сюда вводятся
(ИСКИ.
Цифровые
славший
Принтер на выходе
Некоторые принтеры могут печатать
только букиы и цифры, другие
способны ВОСП|ЮИЗВОДЯТЬ
графические изображения. Для того
чтобы успевать взаимодействовать с
потоком информации от компьютера,
принтеры должны быть достаточно
быстродействующими.
Музыкальнее клавиатура на
входе
Компьютеры могут работать к со
звуковыми сигналами. Зту музыкальную
клавиатуру можно с помснцью
специальных программ заставить звуча
кап любой музыкальный инструмент.
Можно даже извлекать из нес и
совершенно произвольные звуки,
которые вы записываете сами.
«Мышь» на входе
Когда вы перемещаете «мышь* по
столу, она посылает сигналы к
компьютеру, заставляя перемещаться
указатель иа экринс. Вы можете
таким образом выбрать ту или иную
команду из «меню* ив экране и,
ннжвв нн одну из кнопок «мыши»,
заставить компьютер выполнить эту
команду.
«Мышм скользит на ншриковом
подшипнике, находящемся
внутри ее корпуса.
« Графопостроитель на выходе
Картинки и слова могут быть изображены
иа бумаге устройством, которое
называется графопостроителем. Сигналы,
поступающие от компьютера, водят
карандаш ио бумаге. Большинство
графопостроителей способны
автоматически менять разноцветные
карандаши.
Графический планшет на входе
В компьютер можно вводить
графическую информацию, например
рисунки или графики. Их рисуют на
чувствительной поверхности
графического планшета электронным
ИС|ЮМ.
Штриховые коды на входе
Штриховые коды вроде этого наносятся
на упаковку товаров на складах и в
магазинах Полные данные о товаре
компьютер получает при считывании
липин н промежутков между я и мн с
помощью луча маломощного лазери. Луч
скользит по рисунку када, этот процесс
называется сканированием.
устройство на входе
Сканирующее устройство, или устройство
ввода изображении, работнет примерно так
же, как фотокопировальный аппарат, но
только вместо изготовления копии оно
посылает сигналы изображения в
компьютер. Изображение появляется на
экране, и его можно изменять и
использовать в работе.
Пиктограммы на входе
Команды в экранном «меню* часто
изображаются графическими символами —
пиктограммами. Указывая на определенные
пиктограммы с помощью «мыши*, мы даем
инструкции компьютеру. И ни ра мер, нра
выполнении графической программы можно
выбрать пиктограмму с изображением
ннрандаша и таким образом заставить
компьютер рисовать линии. Выбрав
пиктограмму баллончика с распылителем,
можно получить эффект ретуширования,
я указав на пиктограмму с изображением
кисти — закрасить часть изображении
определенным цветом.
Типы компьютеров
Когда-то все компьютеры были
очень большими, дорогими,
потребляли много
электроэнергии и нуждались для
работы в специальных комнатах
с кондиционерами и
охлаждением. Сегодня есть
компьютеры, которые вы можете
положить в карман. За пятьдесят
лет своей истории они стали
гораздо меньше, мощнее и
получили более широкое
распространение. Небольшие
современные компьютеры в
учреждениях и квартирах не
уступают по мощности и
скорости самым большим и
дорогим машинам 60-х годов. На
этой странице мы покажем
некоторые типы компьютеров и
расскажем, для чего они
используются.
Унивсрсмльньн* компьютеры — это
большие и мощные машины. Они
настолько велнки, что могут занимать
сразу несколько комнат, и работают так
быстро, что способны решать много задач
одновременно. Большие машины
используются, когда требуется обработка
значительных объемов данных, например
при подготовке налогоаых документов млн
при управлении нроизвод«*твом. Большая
машина имеет много так называемых
простых терминалов. Простои терминал
содержит только клавиатуру и экран и не
имеет соб<*твсиного процессора и памяти.
Все простые терминалы связаны г
центральным компьютером.
Мини компьютеры меньше, чем универсальные машины, но bi с же
и не так малы, чтобы устанавливаться на <толс. Они не могут
обрабатывать столько данных и работать так быстро, как большие
машины, но это тоже очень мощные компьютеры, и решают они
примерно те же задачи. Разница между мн и и-компьютера ми и
большими машинами заключается в том, что первые обычно
выполняют только одну определенную работ)', а вторые могут
решать много разных задач, причем часто в одно и то же время.
С появлением небольших и относительно дешевых
мпк|и>комныотеров многие люди смогли позволить себе
иметь эти мншины — их еще называют персональными
компьютерами. Они нс так мощны, как большие или мини
компьютеры, по могут выполнять любые виды программ н
использовать самые различные устройства ввода и вывода
данных.
Компьютерные сети Центральный процессор и
Каждый пользователь — оператор в
компьютерной сети — имеет
собственный интеллектуальный
терминал, содержащий память и
процессор, пак н обычный
микрокомпьютер. Эти терминалы
соединяются между собой и е
центральными устройствами памяти и
136
обработки данных — так получается
сеть компмоте|юв. Объединение
компьютеров в сеть позволяет им
связываться между собой и
совместно использовать некоторые
данные и части п|юграммиого
обеспечения. Это важно при работе г
данными, которые нужно часто
обновлять в которые нужны всем.
Нв рисунке — портативный, иля
дорожный, микрокомпьютер со
встроенным экраном, запоминающим
устройством п источником питании. Он
может выполнять те же виды
программ, что и микрокомпьютер, и
может подключаться к принтеру,
большому экрану или к другому
компьютеру.
Составные части
компьютера
{а этой картинке показаны
•сновные части компьютера, где и
[роисходит вся работа. Такие части
1меет каждый компьютер, хотя у
юльшого компьютера, например,
[амять гораздо обширнее и
антральный процессор мощнее, чем
' микрокомпьютера.
Центральный процессор, или ЦП
Это основной центр управления компьютера.
Все команды и вся информация, поступающая
компьютер, прежде всего попадают сюда, и
затем рассылаются в соответствующие чести
компьютера для обработки„
По окончании работы ЦП
«‘обирает все результаты • •
и посылает их па выход. //: \
сточник питания
х* компьютеры используют
гктрич*ч кие источники питания,
«лыпинство компьютером нключаютея
электрическую сеть через
гелсельлые розетки, ио нортатинные
компьютеры могут
' q \|питаться от батарей.
Часы
ясы компьютера
>едставляют собой
нератпр с кварцевым
металлом,
лрабяты воющий миллионы
«пульсов в секунду, и
дают скорость работы
>мпыотера.
Вход
Вход /Г
На «ход Z. / /
компьютера *“
поступает поток информации
с клавиатуры или от других
устройств ввода информации.
Арифметическое
устройство
Здесь выполняются все
расчеты, сортируются и
сравниваются данные.
Центральный
процессор
(ЦП)____
Память
Команды, данные и
получнемые результаты
записываются сюда ЦП и
хранятся до тех мор, пока
нс потребуются. Здесь же
всегда хранятся тс
команды, которые
определяют, как должен
работать компьютер.
Выход
Выход
С выхода компьютера
поток данных, или
результатов,
поступает на
устройства вывода
информации.
О том, как работают все эти
части компьютера, п о
многом другом, относящемся
п компьютерам, вы можете
прочитать па следующих
страницах.
Арифметическое устройство
137
Что у компьютера внутри
Всю работу в компьютерах
выполняют электрические
импульсы под управлением
элементов, называемых
электронными компонентами.
Компонентами первых
компьютеров были электронные
лампы. В 50-х годах был изобретен
новый вид электронного
компонента — транзистор.
Появление транзисторов позволило
строить компьютеры меньших
размеров, более
быстродействующие и более
надежные. Но самый большой
прогресс был достигнут после
изобретения в 60-х годах
интегральных схем, или микросхем.
Микросхема — это крошечный
кусочек, или кристалл, кремния.
В этом кристалле плотно
упакованы миллионы компонентов.
Лампы,
транзисторы
и
Стеклянные электронные лампы
вроде топ, которая изображена
выше, были громоздкими, брали
много электроэнергии, сильно
нагревались п были ненадежны.
Транзисторы гораздо меньше ламп п
дешевле. Опп могли быть размещены
плотнее, так кнк потребляли меньше
энергии, а потому и меньше
нагревались.
Микросхемы, несмотря па свои
крошечные размеры, содержат
миллионы транзисторов, связанных
между собой так, что формируется
ехемн, в которой может протекать
электрический ток.
Для изготовлении микросхем сначала в
вак>>мн<>м печи выращивают кристаллы
практически чистого кремния (чистота
составляет 99,999999%). Полученные
кристаллы содержат так мало иримшей,
что совершенно не проводят
электрический ток до тех пор. пока нс
будут обработаны определенными
химическими веществами. Потом кремний
нарезают тонкими пластинками. Из
наждвй такой пластинки можно изготовить
Некоторые микросхемы содержат
множество разных электрических
схем, в каждой из которых имеются
десятки тысяч компонентов. Эти
схемы надпечатываются одна над
другой в кремнии. Для этого их
сначала разрабатывают е помощью
компьютера в из1>бражают г
увеличением в 250 раз но отношению
к действительному размеру.
После того как схема разработана, ее
рисунок уменьшают 40 реального размера
и печатают фотографическим способом на
поверхности кремниевой пластипкп, по
одной схеме за один раз. Схема пе будет
работать, если па нее попадет хотя бы
мельчайшая пылинка. Поэтому нее
работы выполняются в абсолютно чистом
помещении с кондиционированным
воздухом, н рабочие одеты в стерильные
костюмы и мвеки.
Кремниевые пластинки нагревают в
печи до температуры более 1000* и
подвергают воздействию определенных
химических элементов. При высокой
температуре атомы этих элементов
проникают в поверхность кремниевой
плнетинкн, но ие «езде, а только по
отпечатанным линиям схем.
Этапы 3 и 4 повзорнютея снова и
снова — до тех вор, пока все
необходимые схемы пе будут нанесены
пн пластинку одна поверх другой.
После этого микросхемы проверяют,
чтобы убедиться в том, что через них
течет электрический ток. Потом
пластинку разрезают па отдельные
микросхемы алмазной пилой или лучом
лазера.
Микросхемы проверяют очень
тщательно — поврежден пые бракуют
и отбрасывают. Затем каждую
крошечную микросхему помещают в
пластмассовый корпус и соединяют
золотыми проводками со штырьками
корпуса. Эго делается для того, чтобы
облегчить установку микросхемы в
аппаратуре, частью которой она
является.
138
Разновидности микросхем
Микросхема
Некоторые кремниевые J
микросхемы (без пластмассою^
корпусов) так малы, что могут
пройти сквозь игольное улики.
Несмотря на это каждая такая
микросхема содержит больше
электронных компонентов, чем
их было в компьютерах
размером с целую комнату
40 лет назад. Линии, которые
увеличенной микросхеме,
представляют собой
электрические цепи. Они
содержат разные компоненты, и
по пим течет электрический тон
М икропроцессор
Микросхема
Существует много разновидностей микросхем, и каждым
вид предназначен для выполнения определенном работы.
Свяжем, одни специальные микросхемы рассчитаны для
работы в центральном п|юцессорс, другие — для работы
арифметическом уст|юнстве. Некоторые микросхемы
способны заменить все составные части компьютера.
'Гакис микросхемы называются микропроцессорами.
Компьютер на одной микросхеме
Построение компьютера
Это увеличенное изображение схем мин|>опроцсесорн.
Здесь обозначены те его части, которые выполняют
работу компьютера. Микросхемы вроде згой
используются нс только в компьютерах, по и в
калькуляторах, электронных играх и другой аппаратуре,
даже в современных стиральных машинах.
Реальный размер
ммк]ми'хемы
Увеличенное изображение
Микросхемы дли каждой части компьютера монтируются
ни панелях, называемых печатными платами. На такой
плате нанесены узкие металлические полоски,
соединяющие микросхемы между собой. Но этим полоскам
к микросхемам поступают электрические сигналы. При
изготовлении компьютера печатные платы собирают в
одну конструкцию.
Центральный
процессор
(ЦП) I
Арифметическое
устройство
г. южный ригу пик цгп«
II» КОТОрЫМ |||М1ТСК11С1
и. и*к । рн*ич*кнм пж.
выполняя нею | ш Гн пл и
Ни этой картинке показано внутреннее устройство
малогабаритного компьютера- Вы можете видеть, как
мало места занимают микросхемы п печатные илоты.
Поскольку кремниевые микросхемы очень дешевы в
производстве, изготовление таких небольших и мощных
компьютеров стало более дешевым, чем когда-либо
прежде.
139
Как работают компьютеры
Как может компьютер, в котором
есть только кремниевые
микросхемы, обрабатывать числа,
слова и даже изображения? Дело
в том, что ток, протекающий
через микросхемы, имеет вид
последовательностей импульсов.
Из этих импульсов формируются
коды, которыми и представляется
все, с чем компьютер имеет дело;
цифры, буквы и даже цвета.
Импульсные коды создаются
транзисторами, содержащимися в
микросхемах. Они работают
подобно выключателям, проводя
или прерывая ток. Во время
работы компьютера за секунду
миллионы импульсов проходят
через электрические цепи в
микросхемах.
В компьютерах используется очень
простой код, состоящий только из двух
сигналов: есть импульс (включено) или
пет импульса (выключено). Такой код
называется двоичным.
Чтобы было проще записывать,
состояние «есть импульс* обозначают
щфрой 1, а состояние «нет
импульса* — цифрой О, как
показано выше.
Как считают в двоичном коде
Числа, которые мы используем обычно, называются десятичными, по их
можно записать п в двоичном коде. На картинках показало, как это
делается.
В десятичной «чК'теме существует
десять цифр и система строится на
десятках. Каждая цифра
десятичного числа имеет значение в
десять раз большее, чем цифра,
стоящая справа от нее. Возьмем,
например, число 1463 определим
его значение, читая справа налево:
3 раза по I =3
б раз по 10 _ до
4 раза по 100 = 400
I раз по 1000 _ 1000
сумм» =тпи;
или одна тысяча четыреста
шестьдесят три.
В двоичной системе только две
цифры, и система строится пн
двойках. Каждая цифра двоичного
числа имеет значение в два раза
большее, чем цифра, стоящая справа
от псе. Возьмем число 1101 и
определим его энпчение, читая справа
налево:
1 раз ио 1 =1
0 раз по 2 = 0
I раз по 4 =4
I раз по 8 =8
Сумма = 13.
Таким образом, 1101 является
двоичным представлением числа 13 в
десятичной системе.
Компьютер на пальцах
Вот очень простой способ
переводить двоичные числа и
десятичные.
Держите
правую руку
ладонью к
есбе. Теперь
возьмите
карандаш и
нарисуйте
цифру I на
указательном
пальце,
цифру 2 — иа
среднем,
цифру 4 — на
безымянном и
ЦифРУ 8 — па
мизинце.
Пользоваться вашим «пальцевым
компьютером* просто: нужно
выпрямить соответствующие пальцы
для двоичных единиц загнуть —
для двоичных пулей. После этого
надо сложить те цифры, которые
написаны па выпрямленных пальцах.
Полученная сумма есть искомое
140
Как компьютер использует код
Обработка космических
Лоток импульсов, проходящий по электрическим цепям,
травлястея включением и выключением транзисторов,
юторые посылают импульсы дальше или не пропускают
<х. Такие транзисторные переключатели иначе
взываются логическими элементами и бывают миога»
азповидностеЙ. Самые простые логические элементы
«меют только две входные точки, которые называются
шкодами. Будет логический элемент передавать импульс
(алыне или пс будет, зависит от того, какие импульсы он
Один вид логического элемента передает импульс па выход,
только если импульсы поступят одновременно па оба его
входных вывода. Такой логический элемент называется
С помощью кодов, состоящих из сотен тысяч импул1>соа,
компьютер может делать почти все. Например, получив
довольно нечеткий снимок планеты, переданный с
космического зонда, компьютер может помочь ученым
составить детальное изображение.
Другой вид логического элемента называется элементом
ИЛИ. Он передает пмпульс ин выход, если иа один любой
или па оба его входных вывода поступят импульсы. Элемент
ИЛИ-НЕ подает импульс иа выход, только если пи иа одип
Компьютеру задается черно-белое изображение, такое,
как слева, п команда проанализировать все оттенки
серого на изображения. Далее компьютер получает
команду сделать все зоны первого оттенка сераго
кроеными, второго оттенка — оранжевыми и т.д.
Повторяя этот працссс множество раз, компьютер создает
тнкое изображение, как показано справа. Здесь планета
выглядит оол< с ясно. Используемые цвета не
соо-гветствуют реальным цветам на изображенной
планете, а только делают форму более четкой.
Тысячи логических элементов, собранных в цепочки,
создают последовательности импульсов и выполняют
сложсние, сравнение, запоминание и все другие операции
в компьютере.
Пн этой схеме показано, кав последовательность
импульсов (темные штрихи) может представлять
буквы и цифры, папример, на магнитной ленте.
Каждая буква или цифра показана и виде
вертикального столбца, состоящего из импульсов и
пустых мест. Импульсы — это двоичные единицы,
а пустые места — нули.
Длп того чтобы записать сообщение в этом коде,
нарисуйте па бумаге линии, как показано на рисунке.
Потом для каждой буквы в сообщении нанесите штрихи
между соответствующими линиями, пользуясь схемой,
изображенной слева, как словарем. Между словами в
сообщении оставьте пробелы. Можете ли вы прочесть
слово, изображенное выше?*
Ответ пн г. 164»
14Г
Память компьютера
В электронных цепях своей
памяти компьютер сохраняет
наиболее существенные команды,
данные и результаты работы
Благодаря этому компьютер может
производить очень сложные
расчеты. Он выполняет эти
расчеты шаг за шагом, запоминая
результаты на каждой стадии и
сравнивая их затем с
получаемыми позже результатами
и информацией. С
Данные и программы могут
записываться на магнитных
дисках и лентах. Диски и ленты
используются как
вспомогательная память при
передаче информации между
компьютерами и как постоянная
память для хранения данных и
программного обеспечения
компьютера.
биты ।-------------
Информация компьютера
лапомнП11С1Ч-Я в двоичном коде.
Двоичные цифры I н 0'называются
Литами. Для того чтобы записать все
буквы алфавита, вег цифры и знаки,
компьютеру мало четырех
комбинаций 10,01,11 и 00, которые
можно получить, гели нсшыьзовнть
только два бита. Поэтому обычно
каждая буква или цифрн
------ Ьнит -----------------------
представляется группой, состоящей
из восьми битов. Такая группа
называется байтом.
Объем памяти компьютера
измеряется количеством байтов,
которые в лес МОЖНО записать.
Обычно он измеряется в килобайтах,
или просто К ( 1024 байта), либо в
Мегабайтах, или п|мм*то М (свыше
1 000000 байтов).
Встроенная память
В компьютере есть хна вида запоминающих устройств.
11грвог постоянное заномипамнцсе устройство, млн
сокращенно ИЛУ, — служит для долговременного
храпения команд, указывающих компьютеру, как он
должен работать. Компьютер может только считывать
Н1прормацию мз ПЗУ, но не может стереть ее или
записать какую-нибудь новую. Команды, содержащиеся
в ПЗУ, зап исы ватте в ту щ при изиггонлепин
компьютера.
Друзчж тип запоминающего устройства называется
оперативным, или сокращенно ОЗУ, а иногда —
запоминающим устройством с произвольном выборкой.
В ОЗУ компьютер храпит все 'данные в команды, которые
вдут со входа, и результаты, которые он получает в
П|М1ЦСвсе расчетов. ОЗУ — это кратковременная иамить:
при выключении компьютера вея информация из ОЗУ
стирается. Наоборот, 113> — это намять до.повре.мгннця,
и ишрормация здесь сохраняется всегда.
Человеческая память
Как и у компьютеров, у человека
сеть настоя иная, нлв
ц 1.1 современна я, и кратковременная
намять. Попробуйте привезти
испытания памяти у кого-нибудь из
наших друзей.
Напишите на двух больших листах
бумаги буквы, как показано ниже.
Скажите вашему другу: «Сейчас п
покажу тебе несколько букв на
несколько секунд. Посмотри па них,
лотом подожди, когда я подам сигпа.1,
и запиши то. что ты запомнил*. Потлг
этого показывайте первый набор букв
примерно пять секунд. Потом .шк|юнте
буквы, выждите десять секунд в
подайте сигнал записывать,
Л теперь повторите oiii.it с другим
набором букв. На этот раз, вместо
того чтобы подавать сигнал, скажите
фразу, например такую: «Ну ладно,
теперь можешь писать*. Скорее всего,
на этот раз наш друг напишет меньше
правильных букв: ведь вы произнесли
команду, а ее тожг нужно записать в
кратковременную намять и из памяти
для этого надо удалить несколько
букв.
142
Внешняя память
сомпьютера
Согда компьютер выключается, он
абывает все, что находилось в его
)ЗУ, и эта информация теряется.
1лп того чтобы постоянно сохранять
е, нужно вспомогательное
апомнпающес устройство.
1ераые компьютеры использовали
pin этой цели карточки или
бумажную ленчу с отверстиями —
1срфорнрованные. Информации
опоминалась в виде определенных
очетапий отверстии, которые
гомпьютер мог прочитать: двоичная
диница представлялась отверстием,
। двоичный ноль — отсутствием
отверстия.
1озднее появились магнитные ленты,
а которых двоичный код
описывался в виде электрических
а рядов. Такие ленты используются и
о сих пор, но в большинстве
овременных компьютеров
рнменяются магнитные диски.
Магнитная лента
таки можно использовать повторно.
Большие универсальные манмпы
используют огромные рулоны
магнитной ленты для хранения
данных, а маленьким бытовым
компьютерам достаточно обычных
магнитофонных кассет. Магнитные
ленты довольно хрупка, но их все-
бумажные карточки и
ленты
Они очень непрочны, часто раутся
но время пользования, и их трудно
хранить. К|юме того, они содержат
гораздо меньше информации, чем
магнитная память, и их
невозможно использовать
повторно.
1иски
’аботать »• диенами можно гораздо
ыстрее, чем е лептами. Компьютер
1|ючитает информацию из любого
пч*та на диске почти мпюненно.
акой способ получения информации
асто называется произвольным
octjiiom. Магнитную ленту в таких
лучнях каждым раз нужно
ерематывать от начала.
Сак и иа ленте, данные па дисках
вписываются магнитпым путем.
Электрические сигналы «вал.» («выкл.»),
вырабатываемые компьютером,
превращаются в магнитные с помощью
головки чтения (записи) в устройстве,
называемом дисководом. Диск вращается
под головкой, и эти магнитные сигналы
записываются на его
магниточувствительной поверх!нити. Тп
же головка пспользуетсп потом дли
чтения информации, записанной на
диске.
КД-ПЗУ
Сокращение КД-НЗУ составлено из
слов «компакт-диск» (КД) и
«1иит«1янпое запоминающее у<тройство«
(ПЗУ). Это блестящие пластмассовые 1
диски, похожие на компакт-диски с
музыкальными записями. Двоичные
коды запоминаются па них в виде
микроскопических углублений на
поверхности диска и могут быть
прочитаны лучом очень маленького
лазера. В отличие от гибких и
жестких дисков, информация ва КД
Голонки чтения (калием)
записывают и читают
нн^юрмацию на дисках.
Дисковод гибком» диска
Гибкие диски встнпляюгся
прорезь.
Лагнитпыс диски бывают двух
идов: гибкие и жесткие. Гибкие
.иски сделаны из тонкой
ишстмассы, покрытой сверху
шгпитным материалом, и
аключепы в защитный корпус. Опп
1ВОДЯТСН в дисковод гибкого диска,
:огда возникает необходимость в
энных в ли программах,
вписанных па них.
не может быть стерта и записана
заново. КД-НЗУ хранят гораздо
болыве информации, чем гибкие или
жесткие диски. Один маленький диск
может хранить восемь миллионов «-лон
(в два раза больше, чем во всей
Британском Энциклопедии). КД- ИЗУ
можно использовать в для записи
движущихся видеоизображений. Тогда
требуется такой большой объем
памяти, что гибкие диски
для ЭТОГО не
храпения (искан
Жесткие диски тоже изготавливаются из
пластмассы, новерхнжть кото|юй
покрыта магнитным материалом. Одпнко
жесткие диски обычно встраиваются в
компьютер и являются его eiM-тавпой
частью. 11а них можно записать гораздо
больше информации, чем ня гибких
дисках, и работают они гораздо быстрее,
тан, будто используется 40 гибких дисков
сразу.
КД-НЗУ
143
Команды для компьютера
Компьютерная программа
представляет собой список команд,
которые указывают компьютеру,
что он должен делать. Некоторые
программы — системные —
управляют основными действиями
компьютера. Такие программы
постоянно хранятся в ПЗУ,
встроенном в компьютер.
Другие программы — прикладные —
подробно указывают компьютеру,
что он должен делать при
выполнении определенной работы,
например при обработке текста.
Такие программы обычно
записываются на диске и
загружаются в компьютер, когда
нужно.
Все программы должны быть
написаны очень тщательно,
потому что ошибки в них ведут к
неправильной работе компьютера.
Здесь вы видите список команд,
выполняемых при покупке врахисв.
Они записаны так, как будто это
программа для компьютера. В этой
программе есть ошибки. Иногда их
называют баги (блохи, жучки).
Интересно, можете ли вы их найти'
Ошибки в программе приводят к
тому, что компьютер не сможет
выполнять программу как следует.
4
I.ВЫЙДИ ИЗ ДОМА.
2. ОТПРАВЛЯЙ»Л В
БЛИЖАЙШИЙ МАГАЗИН,
В КОТОРОМ ЕЩЕ НЕ
БЫЛ.
СПРОСИ АРАХИС.
3. ЕСЛИ АРАХИСА 1
МАГАЗИНЕ НЕТ, 1 2 3
ИДИ НА СТРОКУ 2.
ДЕЛАЙ ЭТО 11Е J
БОЛЬШЕ ДЕСЯТИ I
4. ИДИ ДОМОЙ.
В этой арахисовой программе сеть две
ошибки. Во-первых, в строке 2 нет
указанна компьютеру, чтобы он
попытался спросить арахис в другом
магазине. Поэтому он будет все время
ходить в одни и тот же магазин и
спрашивать арахис.
крутая ошибка находится в строке 3.
Здесь компьютеру не указано, когда
он должен (мтпповиться. Поэтому,
даже если арахиса пс будет нигде,
компьютер оу дет снова и снова
пытаться его отыскать.
Этот вариант лучше. Здесь компьютеру
приказано отправляться домой, когда
он достанет арахис, посетить другие
магазины, если в предыдущем
магазине арахиса нс было, и
ограничиться при войсках посещен вем
только десяти магазинов.
Блок-схемы
Самый важный этап при рсни-нии
подобной задачи с помощью
компьютера — се тщательное
изучение. Прежде чем начать писать
программу, вы должны представить
себе, какая ишрормация
потребуется компьютеру и каковы
будут этапы его работы по
программе.
Один из способов — порисовать
блок-схему, пв которой
изображается последовательность
шагов программы. Компьютер
может работать только с одним
элементом информации в единицу
времени, и поэтому вы должны
очень точно указывать вес шаги и
убедиться в том, что они
расположены в правильной
последовательности.
Окончательная программа
записывается отдельными порциями
Здесь важеп выбор правильного
компьютерного кода для каждой
команды на каждом шаге.
На рисунке — часть блок-схемы
программы покупки арахиса. Блок-
схемы всегда изображают с
помощью геометрических фигур
разной формы для разных шагов
программы. Команды для
компьютера помещают обычно в
прямоугольниках, а вопросы — в
ромбиках. Попытайтесь составить
блок-схему ваших действий, когда
вы утром готовитесь идти в
школу.
i лл
Языки программирования
400
410
420
430 — . . w1-
д40 ТО «
для этого вам нужно перевести «riR 1** * ПГ)
со цержан вс каждого прямоугольника д50
или ромба вашей блок-fx^Bi на .сП ггТСЙЯ'
простой язык программирования. -ьпТТП.
Фактически все комп ыйтеры Д70 LJ
•разговаривают* па одн^м и т<Ж же .оП eV BV » и
490 <Р
«ass*
Это часть программы, написанной нв
языке БЕЙСИК. Но этой программе
компьютер расу ст картинку,
показанную справа. Команды в этой
программе пронумерованы, и
иомпьютер работает, логически
Итак, когда вы решили, чего хотите
от компьютера, и составили блок-
схему для анализа задачи, вы готовы
к тому, чтобы написать Программу,
которую компьютер будет выполнять.
Для этого вам нужно перевести
•разговаривают* па однЬм и том же
языке — двоичном коде, Можно
ваписать программу для компьютера
прямо в этом коде, но сделать это
очень трудно. Гораздо проще
вспользовать спсциалЫ1ый язык
программирования. Существует
множество разных таких Языков.
Каждый из пих разработан для 2'
решения задач опредслснивзх
Язык БЕЙСИК ПрИМ('НЯ4"Т4*Я на
микрокомпьютерах н часто
используется при обучении |И1ботс <•
к«1мпьюп*рим и Г1рограммн|юнанию.
.Ичи язык очень прост для понимания и
изучения, поскольку многие из его
терминов базируются на П|ин*тых
английских с..... и математических
'ИМ1МХШХ.
с0'
м© v(in’0
1? 420^
(ля больших и ми ни-компьютеров
разработаны языки: КОЬО.1 пн
бизнсгнрогромм. ПАСКАЛЬ — л,н
управления производственным и
11|мщесеами, ФОРТРАН — ,щя
решения матемптнческих задач и
АДА — для щймгготехнмьм.
переходя от одной команды к другой.
Строки пронумерованы через
десятки. Если позже потребуется
добавить дополнительные команды
между ними, то не надо будет
перенумеровывать каждую строку.
Профессор Оймор Пипер разработал
язык .'1(11'0 для обучения irreit. Они
рисуют картинки, с помощью ЛОГО
управляя роботом-черепахой,
который ползает но поверхности н
ш*тан.|1Яет карая цинный след.
Уровни языков
Языки программирования,
упомянутые выше, например
БЕЙСИК и КОБОЛ, — это
примеры языков высокого
уровня. Они называются так
потому, что относительно просты
для понимания и использования
человеком.
Однако, чтобы их понимал
компьютер, требуется перевод па
язык двоичного кода. Это делвют
в компьютере специальные
программы, которые называются
компилятором и ассемблером.
Вместе е другими программами,
которые обеспечивают
совместную работу таких частей
компьютера, как экран и
клавиатура, они составляют
операционную систему.
Разные модели компьютеров
имеют разные операционные
системы. Вот почему программы,
написанные для одного типа
компьютеров, нс могут работать
на компьютерах другого типа.
Существуют также языки низкого
уровня, такие, как, например,
язык ассемблер. Они ближе и
двоичному коду, поэтому
компьютер понимает их быстрее и
легче. На этих языках
программистам гораздо труднее
писать программы, зато
программы эти работают быстрее
и эффективнее, чем те, которые
написаны на языках высокого
уровня.
Обычно большинство людей ие
пишут своих собственных
программ, а покупают их
готовыми.
Прикладное программное
обаспачеиие
Так называются программы,
которые вы покупаете, чтобы ваш
компьютер мог выполнять нужную
вам работу. Компьютеры можно
запрограммировать для выполнения
практически чего угодно. Средний
персональный компьютер может
выполнять обработку текстов,
финансовые расчеты, строить
графики, играть в разные игры,
запоминать и сортировать данные и
многое другое.
Программное обеспечение создастся
множеством фирм, поэтому
существует богатый выбор пакетов
прикладных программ.
Большие в мини машины часто
имеют свои программы, специально
написанные для выполнения
определенных задач. Для них такие
программы предпочтительнее, чем
покупные коммерческие программы.
145
Программа забавного стихотворения
На этих двух страницах мы
покажем вам, как сделать
картонный компьютер, который
может написать 4096 разных
стихотворений.
Вам понадобится полоска бумаги
длиной 60 и шириной 6 см.
Можно склеить вместе несколько
кусочков, чтобы получить ленту
нужной длины. Еще нужен
кусок тонкого картона размером
12 х 20 см, бумага, карандаш,
ластик и ножницы. Наконец, вам
потребуется еще один небольшой
листок картона и использованная
спичка.
Теперь, следуя инструкциям на
этой странице, изготовьте свой
компьютер. На следующей
странице рассказано, как с его
помощью написать забавные
стихотворения.
Аккуратно прирежьте две щели в
куске тонкого картона, как показано
на рисунке сверху. Расстояние между
щелями должно быть около 5 см, а
длина самих щелей — около 7 ем.
Проденьте вашу бумажную полосу
через щели в картоне, как показано
здесь. Оставьте торчать хвостик
длиной примерно 5 см от начала
ленты. Если лента плохо скользит в
щелях, сделайте их пошире.
Теперь вы готовы записывать
команды программы на бумажной
ленте. Сначала запишите первую
команда, как показано выше, на той
части бумаги, которая находитеи
между щелями.
Как это работает
Буквам А, В и \ соответствуют числа.
Эти числа обозначают номера строк
данных и слов из списка в верхней
части следующей страницы. Они
нужны для создания стихотворения.
В начале работы программы А и В
равны пулю, но по мере выполнения
программы вы будете получать
команды прибавить к ним единиц)',
так что эти числа будут изменяться.
Для запоминания значений чисел Л. В
и N нарисуйте карточку
запоминающего устройства, такую же,
как показанная здесь. В эту карточку
вы будете вписывать цифры, а затем
стирать их и заменять на другие по
ходу программы.
Кроме того, вам нужно сделать
волчок, который будет у нас
генератором чисел N. Напишите
цифры от единицы до четырех иа
небольшом квадратике картона и
проткните через него в центре
венользованную спичку
146
Строки данных
Это строки данных стихотворения.
Когда программа выдаст команду
«Запиши строку данных А», отыщите
число А в вашем запоминающем
устройстве и запишите строку данных с
таким же номером.
I. МОЛОДОЙ ЧЕЛОВЕК ИЗ
2. КАК-ТО
3. А МИНУТ ЧЕРЕЗ ДВАДЦАТЬ
4. ХОТЬ
Работа по программе
Слова данных
Это слова данных для завершения
каждой строчки стихотворения.
В каждой строке этой таблицы
содержатся слона, которые можно
подставлять в одну из строчек
стихотворения. Какие именно слона
Столбец 1 Столбец 2 Столбец 3 Столбец 4
I РОСТОВА ПСКОВА ТАМБОВА КОВРОВА
2 СЛУШАЛ ПОЛДНЯ В ШКОЛУ ПРИНЕС ВИДЕЛ В ПРУДУ СЪЕЛ НА ОБЕД
3 РЫБОЛОВА ДВЕ ПОДКОВЫ ВОДЯНОГО ХВОСТ КОРОВЫ
4 ПОСТЕСНЯЛСЯ СТАЛ РЖАТЬ И ПОБОЯЛСЯ СТАЛ уныло
5 СМЕЯТЬСЯ ЛЯГАТЬСЯ КУПАТЬСЯ БОЛТАТЬСЯ
6 ПОТОМ ПЕ ПОВЕРИЛ ни (ЛОВУ ВРЕДА НЕ НАНЕС НИКАКОГО СОВСЕМ И НЕ ДУМАЛ плохого ОСТАЛСЯ ЖИВЫМ и ВДОРОВЫМ
нужно подставить, определяется
значениями чисел В и N, которые вы
получаете по ходу выполнения
программы. Число В даст вам номер
строки в таблице, а число N — номер
столбца.
Установите программу в начало, на
первую команду. Как предписывает
команда, запишите нули для А и В и
запоминающее устройство. Теперь
исполняйте команды программы и. как
только она потребует прибавить
единицу к А или к В, измените чве в
запоминающем устройстве.
Когда программа даст команду
«Запиши строку дшшых А», посмотрите
в запоминающее устройство и найдите
число А. Затем, как указало па
предыдущей странице, найдите строку
данных е номером, равным А.
Запишите эту <-гроку иа чистом листке
бумаги.
Когда программа дойдет до команды 6,
вы получите указание: «Вращая волчок,
найди число N*. Закрутите волчок. Этот
наш «генератор случайных чисел* выдаст
вам число N. Вы прочтете это число на
той стороне картонного квадратика, иа
которую волчок упадет на <тол, когда
остаповитеи. Запишите полученное число
в запоминающее устройство.
Когда программа даст команду
«Запиши слова данных из строки В,
столбца N*, найдите В и N в
запоминающем устройстве. Затем
запишите строчку стихотворения,
найдя ее в таблице слов дапиых в
строке с номером В и «толбце с
номером N.
Для команд 3 и 8, если ваши числа А
и В нс равпы указанным в программе,
вы должны пс выполнять команду, а
перейти к следующей команде
программы. Имстю так в
действительности работают настоящие
программы.
Двигаясь вперед и назад по
программе в соответствии с
командами, вы доберетесь наконец
до команды 10, и стихотворение
будет закончено. Если вы опять
запустите программу, то ваш
компьютер создаст другой вариант
стихотворени я.
147
Могут ли компьютеры думать?
Компьютеры и роботы в научно-
фантастических книгах могут
делать все, что умеют люди, и
даже больше. Сегодняшние
компьютеры, конечно, не так
умны, но иногда их реакции
выглядят почти как
человеческие, скажем как в
беседе с компьютером, которая
показана ниже. Такой вид
поведения машин называется
искусственным интеллектом.
Интеллект компьютера, конечно,
не настоящий. Все компьютеры
полностью управляются
командами, содержащимися в их
программах. Мышление
представляет собой более гибкий
и созидательный процесс, на что
компьютеры пока не способны.
играют в
шахматы
Игра в шахматы предполагает
наличие интеллекта, по компьютеры
все-таки могут это делать.
Шахматы — это игра с
определенными и неизменными
правилами. Программа игры н
шахматы содержит эти правила и
использует их при просмотре сотгп
возможных ходов на каждой стадии
игры. Играть в шахматы компьютеру
позволяет та скорость, г которой он
анализирует, как может тот или мной
ход повлиять па игру. Самые лучшие
шахматные компьютеры способны
учиться на своих ошибках. Они
запоминают все ходы и их результаты
в предыдущих партиях и могут
проводить сравнение с текущей
партией. Тем нс монет на сегодняшний
день лу’ппис шахматисты по-прежиему
способны побеждать лучшие
шахматные компьютеры.
Разговор с компьютером
Ощущения машины
.►гм картинки иллюстрируют беседу
человека с компьютером. Человек
печатает вопросы на клавиатуре, а
компьютер дает ответы на экране.
Компьютер запрограммирован так,
что может распознавать
определенные слона, буквы и
символы и отвечать па них.
II П|юграмме содержится также
список понятий и грамматических
правил, которые компьютер
использует в споих ответах.
Наконец, в npoi раммс имеется
несколько стандартных ответов,
которые, хотя и могут показаться
осмысленными, на самом деле
практически нс имеют никакого
значения.
Перед тем как подумать, компьютер
должен воспринять информацию из
окружающего мира. Для этого ему
нужны датчики, играющие ту же
роль, что зрение, осязание,
обоняние и слух у человека.
Помогут смоделировать зрение и
слух электронным способом
видеокамера и микрофон.
Видеокамеры
Робот с Л
ощущениями
МНЕ КАЖЕТСЯ, ЧТО
КОМПЬЮТЕРЫ ТУПОВАТЫ.
ВАМ КАЖЕТСЯ
ЧТО КОМПЬЮТЕРЫ
ТУПОВАТЫ?
ЗНАНИЯ — ЭТО
ПРОБЛЕМА ДЛЯ
МЕНЯ.
ЗНАТЬ.
ИНОГДА.
понимаю
Компьютер распознает знаки «О
ТЫ Т» и ♦?» как вопрос. Затем он
вызывает стандартный ответ. Ответ
подходит для задан кого вопроса, и
создпгтеи впечатление, что
компьютер вопрос понял.
4
ДОЛЖЕН
Последний ответ компьютера пе
удовлетворил человеке. Компьютер
обнаруживает слово «ЗНАТЬ» и даст
<*тШ1да|ггный ответ,
соответствующий этому слову. Но в
результате получается только еще
один неудовлетворительный ответ.
На этот раз компьютер обнаруживает
слова «ЧТО ТАКОЕ» и символ «?» и
дает другой запрограммированный
ответ. Он обнаруживает также и
слово «КОМПЬЮТЕР», но реагирует
нс на каждое слово в вопросе.
Кажется, что компьютер дал
осмысленный ответ на первую
реплику, но на самом деле он ведь
просто повторил ее, изменив только
одно слово. Слово ♦ИНОГДА*
компьютер просто нс распознает и
поэтому даст неопределенный ответ.
Точечным
источник
света
Осязание можно смоделировать
площадками, реагирующими на давление
или чувствительными проволочками,
которые работают примерно так, как усь
у некоторых животных. Датчики
обоняния можно запрограммировать па
распознавание молекул определенных
химических веществ, используя
необходимые проверки. Кроме того, у
робота могут быть и дополнительные
датчики, например радар.
148
Компьютерное распознавание
Уровень интеллекта зависит от
возможностей пользоваться
информацией, так же как н от
возможности получать ее. Вы
способны распознавать и понимать
вес, что видите вокруг себя, даже пе
думая об этом. По для компьютера
это очень трудно.
Например, во всех этих начертаниях
вы можете легко распознать букву
♦А*. Научить же компьютер читать
рукописный текст нелегко. Для этого
нужно запрограммировать его иа
распознавание всех этих и мношх
многих других начертаний буквы «А»
и примерно стольких же вариантов
начертипин всех остальных букв
алфавита. Сделать это можно, но
потребуется очень большая
вычислительная мощность и
огромный обзл'М памяти.
О.
Компьютеры можно научить
распознавать человеческие лица, по
добиться этого так же трудно.
Компьютеру сложнее распознавать
живых людей, чем их фотографии,
потому что люди постоянно находятся
в движении. Л поскольку компьютер
при этом видит лицо человека под
разными углами, он пе может его
распозпать. Появление бороды или
новой прически тоже приводит
компьютер в замешательство.
Экспертные системы
Знания экспертов могут быть введены в компьютер. Для
этого создается программа, которая позволит запоминать
результаты экспертиз и предоставлять другим людям
доступ к ним. Такие виды программного обеспечения
называются экспертными системами. При работе
программы компьютер задает пользователю вопросы для
получения необходимой информации. Например,
медицинская экспертная система, подобная показанной
выше, спрашивает пациентов о симптомах болезни, а
после этого выдает диагноз и назначает лечение, что должен
проверить настоящий врач. Разработано множество
экспертных систем. Одни помогают механикам
ремонтировать автомобили, другие консультируют геологов
при разведке нефтиных месторождений, определяя наиболее
подходящие комбинации горных пород, третьи помогают
архитекторам проектировать здания. Экспертные гнетемы
преимущественно используются специалистами в той или
иной области.
Г рузовик-робот
Ученые, разрабатываюищс управляемые
роботами трапцпортныс средства, создали
программу для компьютера, позволяющую
ему водить автофургон (на рисунке
справа) но одному и тому же маршруту.
Компьютер работает в соответствии с
пабо|>ом правил. Они объясняют ему, как
вести машину и что нужно делать в тех
или иных случаях, например при
поворотах за угол, прн проезде через
перекрестки или когда дорогу нгргсекают
люди. Компьютер управляет рулем,
тормозами и акселератором в соответствии
с дорожными условиями. Чтобы видеть
^opoiy впереди, он использует
видеокамеру, а для чтения дорожных
злаков — лазерное сканирующее
устройство. В соответствии <• программой
компьютер может распознавать и обходить
определенные наиболее часто
встречающиеся препятствия: другие
автомобили, пешеходов, животных, но нс
обращает внимания, скажем, па мусор ла
дороге.
149
Что могут делать компьютеры
Высокая скорость, с которой
компьютеры обрабатывают
большие объемы информации,
позволяет использовать их в самых
разных сферах: для обработки
миллионов счетов за телефонные
переговоры, сохранения деловой
информации о продажах и
платежах, проведения научных
расчетов и многого другого. Но
есть и иные работы, которые
выполнять компьютеры. Здесь мы
показываем несколько примеров
таких работ.
Компьютеры в школах
Компьютеры впервые появились в
школах в 80-х годах. Тогда они
использовались в основном при
обучении программированию и
компьютерным технологиям. Тс
машины, которые непользовались в
школах и в быту, были гораздо менее
мощными, чем пр<н|и‘ссионалы1ЫС.
Сегодня в школах и на работе у
взрослых применяются
микрокомпьютеры одного и того же
типа, так что дгти могут работать на
таких же машинах, как их родители.
Компьютерами пользуются ученики
всех возрастов при изучении разных
школьных предметов, в занятиях
искусством и конструированием.
Специальное программное обеспечение
помогает школьникам в изучении
географии, даст им возможность
111 рать н исторические моделирующие
ш ры и даже сочинять и исполнять
музыку с помощью электронной
к пжиатуры.
Учителя в школах тоже пользуются
компьютерами ия составления
расписаний уроков, хранения лучших
работ учащихся и для подготовки
учебных материалов.
и этом олокг управления мо де н>ю
железной дороги имеется
микропроцессор, который работает
как маленький компьютер. Он может
управлять о,1 повременно несколькими
поездами. Команды, касающиеся
скоршти и направлении днижения.
Медицинские компьютеры
используется в разных областях
медицины, позволяя вести
контроль за < «стоянием
пациентов, например при
эк<-т)м*нпой медицинской помощи.
Компьютеры также помогают
микропроцессора и посылаются в
виде импульсов к поездам по
рельсам, кигорые служат проводами.
Микросхемы, размещенные в
мод ел их поездов, расшифровывают и
выполняют эти команды.
врачам «тавить диагноз. «Это
екапирующее устройство даст тысячи
изображений пациента под разными
углами. Компьютер обработываст
изображения, демонстрирует их на
экране, и врач может их видеть.
Цифровые прически
Компьютер
С помощью компьютера и
ниде<н-истсмы вы можете
попробовать сделать себе
новую прическу без стрижки
волос. Ваше изображение
воспринимается
видеокамерой, передается к
компьютеру и
демонстрируется на экране.
На диске компьютера
хранятся видсоизсюрлжепия
различных причесок.
Парикмахер может вызывать
их из памяти и совмещать
с нашим лицом па экране.
Полученные изображения
компьютер может
распечатать, чтобы ны могли
взять их с гобой. Они будут
похожи на те, что справа.
II вы уяидите себя с разными
прическами.
Ви (сокэмсрв
150
Этот игрушечный автомобиль управляется
интегральной схемой микропроцессора, и его
можно запрограммировать па движение по
определенному маршруту. Вы можете сделать
это, нажимая на кнопки с изображением
стрелок, расположенные внутри игрушки.
Так вы даете команды двигаться примо па
определенное расстояние, повернуть
направо, налево и т.д.
Компьютерам трудно переводить е
одного языка на другой, ведь одно и
то же слово в разных «случаях может
иметь разные значения. Например,
компьютеру потребуется некоторая
дополнительная информация, чтобы
он «‘мог увидеть разницу между
прилагательными н предложениях:
«Это абсолютно тупой нож» и «Это
абсолютно тупой человек». Тем ие
менее разработаны программы
переводчики. Они часто используютеа
вместе с устройствами ввода
изображении (сканеры). Сканеры
ститывают тексты непосредственно в
память компьютере.
Регистрирующие
системы
На новые автомобили при их
изготовлении наносят много слоев
краски. После нанесения каждого
слоя контролер проверяет при очень
ярком освещении, ист ли в этом слое
пылинок или других дефектов.
Любой дефект регистрируется на
электронном планшете, па экране
которого изображен рисунок
автомобиля. Длв того чтобы указать
на этом рисунке место и характер
дефекта, попользуется электронное
перо.
В планшете вся эта информация
запоминается. Позже нлнпшет
подключается к другому компьютеру
г программой для анализа деф
н (hi ре деления повторяющихся
Компьютеры могут оказать
большую помощь людям,
испытывающим трудности в
общении с внешним миром.
Например, эта система для слепых
имеет звуковую микросхему, е
помощью которой компьютер
«произносит* слова, иечатасмые иа
клавиатуре и воспроизводимые иа
экране. Для незрячих инвалидов и
сама клавиатура компьютера может
быть изменена, чтобы нм было
проще па ней работать.
Помощь инвалидам
Рисунок
автомобиля на
экране
Предсказание погоды
Компьютеры помогают метеорологам
составлять прогнозы погоды.
С метеорологических спутников и
метеостанций, расположенных на
земле, поступают сообщения об
изменениях ветров и температуры,
влияющих па погоду.
Компьютер обрабатывает всю эту
массу информации и создает
прогнозы. Прогнозы непрерывно
уточняются в соответствии с
изменением условий.
Компьютеры на работе
Хранение деловых записей,
списки сырья и материалов,
расчеты торгового баланса,
заработной платы и пенсий — все
это уже стало самым
распространенным общим
применением компьютеров в
бизнесе и Промышленности-
Компьютеры могут помочь
руководителям составлять планы
и принимать решения, позволяя
им моделировать разные
ситуации, чтобы посмотреть, к
чему приведет то или иное
действие в разных случаях. Таким
образом, замыслы и планы можно
проверить на компьютере, перед
тем как осуществлять их.
Компьютеры помогают также
найти наилучший путь
выполнения сложной работы и
даже управляют машинами и
станками.
На больших автоматизированных
производствах, таких, например, как
электростанции, компьютеры
используются для получения
непрерывной информации <»бо всех
процессах. Это позволяет персоналу все
время видеть, что прайс ходят, и
предотвращать возможные аварии.
Принятие
решений
Графические
изображения
часто ноннтнее,
чем текст.
В бизнесе очень важно принять |h»iiiciiiic о том, кик следует
действовать в тех или иных en t унциях. Компьютеры
способны помочь руководителям п технологам делать это
эффективно. ( помощью специальных п|мнрнмм можно
проверить те или иные идеи, лида ван компьютеру нон|ми*ы
типа «Что. если ?♦, а затем сракннвня полученные ответы.
Это похоже па компьютерное моделирование, о котором
рассказано на с. 160.
Па экране, изображенном выше,
показано, как с помощью простых
символов можно представить
рахтичныс производственные
операции, расход сырья и гпетояпиг
оборудования. Оператору
производ(*тна все попятно при беглом
взгляде па экран.
Это — управляемая компьютером машина для
раскрои ткани иа швейной фабрике.
Квалифицированному рас крой щику с помощью
компьютера легче выбрать такое расположение
выкроек на ткани, чтобы отходы были наименьшими.
11апд«‘нш»е расположение записывается в память
компьютера и используется Ира управлении
раскройном машиной.
Роботы
Роботы, управляемые компьютерами, могут вместо
рабочих выполнять повторяющиеся операции на заводских
технологических линиях. Показанные здесь роботы,
например, используются для сварки кузовов легковых
автомобилей. Все операции управляются командами по
программе, заложенной в компьютере. Другие, более
нрягтые роботы используются для окраски готовых
автомобилей.
Некоторые роботы могут быть обучены людьми. Для этого
рабочий руководит рукой робота при выполнении
производственной операции, и все движения при этом
сохраняются в памяти компьютера как программа. Потом
при повторных запусках программы робот точно повторяет
эти движения. Такого робота можно и
пере программировать для выполнения /фугой работы.
Правда, невозможно учесть неожиданные ситуации, в
которых живой человек мог бы легко сориентироваться.
Робсггы и станки с программным управлением все шире и
шире используются а промышленности Важное
преимущество роботов заключается в том, что они могут
работать непрерывно, и поэтому завод, в свою очередь,
работает круглые сутки. Кроме того, роботы способны
действовать в условиях, опасных для здоровья людей,
например при проверке топливных стержней иа атомных
электростанциях.
152
Компьютеры в учреждениях
Компьютеры произвели революцию в работе
учреждений и выполняют при этом множество разных
функций. Для этого существует четыре основных типа
программного обеспечения. Электронные таблицы
имеют дело с цифрами н вычислениями. Текстовые
процессоры служат для работы е текстами. Базы
(анпых предназначены для запоминания и работы с
большими объемами информации, например с
адресами. Наконец, настольные редакционно-
Электрон-
издательские системы используются для создания печатной
продукции.
Компьютеры помогают обращаться е большими объемами
информации и получать результаты гораздо быстрее, чем
это можно делать вручную. Кроме того, они позволяют
работать с информацией совершенно новыми способами.
Ниже показано, как может использовать эти способы
телефонная компания при пуске в эксплуатацию новой
системы обслуживания абонентов.
Обработка текстов
'слсфонная компания использует электронную таблицу
ля того, чтобы испытать различные варианты своей
свой системы и определить лучший из них. Все
ычислспия здесь выполняются очень быстро, результаты
гображаются в виде графиков или диаграмм, чтобы
блегчить их понимание. В электронных таблицах могут
'пользоваться программы, отвечающие на вопросы типа
1то, если?». Например, можно проверить новую систему
разными вариантами цен и себестоимости, чтобы
гыскать наиболее выгодный.
На компьютерах очень удобно набирать и печатать
письма. Ошибки можно исправлять до того, как они
будут напечатаны на бумаге, а некоторые программы
позволяют даже проверить правописание.
Стандартный бланк письма можно запомнить ни диске
и использовать много раз, изменяя только имя и адрес.
Даже подпись можно считать в компьютер, запомнить
на диске, а потом печатать в конце каждого письма.
Эти письма телефонная компания подготовила для
своих абонентов.
одготовка публикаций
Базы данных
пстольныс редакцииinio-издательские системы позволяют
пускать брошюры, информационные листки и другие
чатные материалы с помощью компьютера.
мпьютерные программы используются, чтобы
мбииировать текст, фотографии и другие графические
обряжения. В результате создаются и печатаются
лпые страницы. Можно запрограммировать компьютер
применение разных типов и размеров шрифта. Здесь
тсфоннан компания готовит для рассылки абонентам
ошюры с рассказом о своей новой системе
служивапии.
База данных используется для хранения и работы с
детальной информацией ибо всех абонентах компании.
Информация здесь находится в сястематнзировашюм
виде, чтобы се можно было легко отыскивать и
использовать. В данном случае телефонная компания
запрашивает у компьютери список всех, кто живет в
данном районе. Точно так же можно получить список
всех абонентов, не оплативших счета компании, или
список тех, у кого недавно были проведены ремонтные
работы.
153
Текущая информация
Информация жизненно важна в разных областях
деятельности. В банках и магазинах, на торговых и
промышленных предприятиях многое зависит от
того, насколько быстро компьютеры обрабатывают
информацию. Производственная фирма, например,
имеет дело с информацией о своих клиентах и их
заказах, о наличии запасов на складе, о заработной
плате персонала и налогах, о реализации
Совместное использование
компьютере
База данных
в большой
машине
Программисты
поддерживают
правильную работ)
системы.
Терминалы и главный
компьютер гвязаны
кабелмми
Большие балы данных хранятся в мощных
универсальных и мини-компьютерах, которые могут
обрабатывать миллионы элементов данных
одновременно. ;>та работа выполннется так быстро, что
компьютерами могут в одно и то же время пользоваться
много людей. Если все они имеют дело с данными
одного И того же характера (например, фамилии,
адреса и информации дли «•оставлении счетов), то
наиболее эффективно использование одной общей ‘
Связь компьютеров
Компьютерные базы данных могут быть
доступны посредством телефонных сетей —-
ведь переговоры по телс«}ишным линиям
передаются в виде электрических импульсов.
Некоторые соврсмпшые компьютеры просто
включены в телефонную розетку и
запрашивают информа1Ц1ю из удаленных баз
данных. Другие компьютеры нуждаются для
этого в дополнительных устройствах,
называемых модемами. Между некоторыми
организациями, например между банками,
гели они активно пользуютси такой связью,
налажены сне]ща.тьные линии передачи
данных. Данные могут передаваться и от
страны к «пране г нснолыовннием
спутниковой связи.
продукции. Компьютеры могут сильно упростить
работу с этой информацией благодаря
использованию программ обработки текстов и баз
данных, о которых мы говорили на предыдущей
странице. На этих двух страницах мы рассмотрим
некоторые примеры того, как компьютеры
помогают нам справляться с большими объемами
информации в нашей повседневной жизни
Некоторые
пользователи вводят
новые данные. Другие
прог мйтривямкг
данные и используют
данных, которая пополняется новыми сведениями. Однако
пользователи работают с данными по-разному. Некоторые
из ник будут заносить новые данные, другим нужно
получить данные и использовать их. Здесь же могут
работать и программисты, которые обеспечивают
слаженность и надежность всей системы. Компьютер на
самом деле работает с каждым пользователем в
отдельности, но переключается е одного на другого так
быстро, чтч никто нс замечает задержки.
Связь для домашних компьютеров
Если у ва«- дома ст компьютер, то вы тоже можете
связываться ио телефонной гети с удаленными базами
данных и с другими компы«1тсрами.
Подключившись к телефонной сети через подходящий
модем, вы получаете возможность вызывать любую из
свободно д<м*тупных «досок объявлений*, которые
рекламируются в компьютерных журналах. «Доска
объявлений* — это небольшая и простая база данных,
содержащая информацию и программы. Существуют и
большие коммерческие базы данных, но за пользование
ими нужно отдельно платить, вам должен быть присшоен
собственный иомер, и иы должны знать пароль для
доступа к этой мн«)м»рмации. Некоторые базы данных
«•.одержат информацию по многим областям знаний,
другие относятся к узким специальностим, например
к медицине.
154
Виртуальная реальность
Сущсс.твуют компьютерные системы, которые позволяют
человеку ощутить себя внутри созданной компьютером
среды. Они даже реагируют па движения и действии
пользователи, создавая для него почти реальный мир:
например, сели вы поворачива<~ге голову, то меняется и
то, что вы видите. Такие системы состоят из шлема г
электронными устройствами, которые воспринимают
движения головы и посылают сообщении в компьютер.
Еще в шлеме есть два маленьких видеоэкрана, но одному
для каждого глаза, а в наушниках установлены
г|И»мкоговорители. Некоторые из этих систем снабжены
специальном перчвткой, от которой к компьютеру
передается информация о движении руки и которая
управляет рукой, изображенной пв экране. Таким образом
вы можете даже ♦потрогать* предметы, находящиеся в
иоле зрении.
КД-ПЗУ
Мульти-медиа
Раньше микрокомпьютеры не
могли вмещать действитезьпо
больших баз данных, потому что у
них не хватало размера памяти
или мощности процессора дли
работы с такими объемами.
Однако теперь, когда разработаны
1Щ-НЗУ, появилось возможность
записывать огромное количество
данных на очень маленьком диске
Например, телефонные компании
продают справочники,
содержащие вес телефонные
номсри в стране, записанные
в КД-ПЗУ.
Некоторые га л i ты выпускаются
еще и в виде КД-ПЗУ, где
сощржитеи полный годовой
комплект. Это не только удобнее,
чем хранить старые галеты, но
компьютер может к тому же
помочь подобрать публикации на
какую-либо определенную тему.
Проигрыватель
компакт -j (исков
Видеокнмери
•Мышь»
Па компакт-дисках можно записывать
даижущиеси и неподвижные
изображения, звук и всевозможные
данные, например текст Совмещение
компьютерных и видеотехнологнн
получило название мульти-медиа, или
телевидение па компакт-дисках.
Мощность компьютера в сочетании
г возможн<и*тями видеотехники
открывает новы<' пул и просмотра,
и г пользовании и даже
взаимодействия г
информацией,
такой, скажем, как
телевизионные
npoqnMMU.
Защита компьютеров
В паше время между
компьютерами передается
огромное количе<тво информации,
и среди этой ин<]юрмации есть и
требования на товары, и
электронные платежные
поручения. Это привело к
появлению нового типа
преступлений. Злоумышленники,
называемые хакерами, itilih иногда
перехватывать сообщения,
передаваемые между компьютерами, и
даже изменять <*одсржащуии*я в них
ип()юрм1111И>о. Тогда компьютеры стали
программировать так, чтобы они
откликались только па определенные
пароли и кодовые номера, но хакеры
иногда находят пути для преодоления
такой защиты. Однажды одни
хакер — клиент банка — заставил
компьютер зачислять очень
небольшие «уммы денег па свой
банковский счет. Отдельные суммы
были так малы, что этого никто не
замечал, но компьютер делал это
очень часто, и в результате
накопились миллионы.
155
Компьютеры в повседневной жизни
Компьютеры вошли уже почти во все сферы нашей
повседневной жизни, но мы не всегда осознаем это.
Работающие на вас компьютеры могут быть не
видны вам либо вообще могут не иметь привычной
клавиатуры и экрана. Компьютер может быть
Дома
Па этой картинке видно, как много различных
вещей в самой обычной кухне используют
технологию компьютеров па микросхемах.
Ьчагодаря этому наша домашняи техника больше
нам помогает и становится проще в применении.
Кроме того, другие виды обслуживания, которыми
мы нолъзуемси дома, тоже в некоторой степени
связаны с применением компьютеров.
Телевизор содержит
сложные
компьютеризованные
схемы для обработки
передаваемых
сигналов изображении.
На телевизионных
станциях компьютеры
применяются для
создапия и передачи
телевизионных
шюграмм
Холодильник
запрограммировал так,
чтобы на разных полках
держать разную
температуру.
В стиральной машине с сушнлкоМ есть
микросхема, запрограммированная нв
различные режимы стирки, и датчики,
иодаюпо<е сигннл, когда белы*
высушено.
1ft морозильном
шклфу сеть датчики
температуры и
микросхема,
.шпро|рам мировашни
нм но;ц1чу звуковых
Л1|М’г,КУ11рСДИТСЛЬМЫХ
сигналов, если
дверцу оставили
открытой млн если
прервалась подача
напряжения из
злектрмчегкой сети.
крошечной микросхемой, скрытой внутри какой
то части оборудования, или, наоборот, очень
большой машиной, но находящейся где то далеко
Вот несколько примеров того, как вы используете
компьютеры, совершенно об этом не думая.
Компьютеры помотают тсЛ«*1|Ю1Шым и
почтовым комканиям обеспечивать
быстрое и качественное обслуживание
(см. ниже).
Телефонная связь
Почта
В телефонных сетях компьютеры стали примснятъси
очень широко. Именно они управляют коммутацией для
соединения вас с другими абонентами. Некоторые
телефонные системы способны передавать речь в виде
цифровых сигналов, как в компьютере. Кроме того, вы
можете запрограммировать ваш телефон так, чтобы он
запомнил и пабарал некоторые номера автоматически.
Во многих учреждениях сегодпи имеютси факсимильные
аппараты (телефаксы), которые
передают копии документов ио
телефонной сети. Для этого они
представляют текст и другие
изображения в цифровом
виде, превращая их в
электронный код. ^>гот
код и передается но
телефонным линиям.
Всю корреспонденцию перед рассылкой надо
рассортировать по адресам назначении. Вручную эта
работа выполняется очень медленно. Гораздо быстрее —
при использовании компьютеров и индивидуальных
почтовых кодов. Каждый адрес имеет свой собственный
код, состоящий из бука и цифр или только из цифр.
После обработки на почте этот код превращается в
маленькие пятнышки магнитных чернил, которые могут
быть прочитаны компьютерным сканером. Компьютер
после этого знает, куда адресовано каждое письмо, в
сортирует корреспонденцию горазда быстрее, чем человек.
Многие официальные
письма пишутся с
помощью текстовых
процессоров и
понадают по адресу с
помощью баз
данных.
Деньги
Печатная продукция
* ImUCC подробно О пистольных ИЗДОТе IbCKHX CHCICMHX см. пи с. I
Даже электрический ток, которым питается вся эта
бытовая техника, производите и с помощью
компьютеров. Большие универсальные компьютеры
контролируют и управляют производством
электроэнергии и се подачей в дома и на
промышленные предприятии.
Даже самые привычные
дела, такие, как покупка
товаров в магазинах и
оплата этих товаров, могут
делаться под управлением
компьютеров.
Эта печь
запрограммирована
па автоматическое
приготовление
нм him- Она гимн
включаете и и
выключается о
заданное время и
поддерживает
заданную
температуру.
Горячая вл да для
водопровода и отоплен
производятся
программируемым
котлом с
микропроцессорным
управлением и
датчиками температуры.
Многие книги (и том числе и
эта), журналы и газеты
выпускаются иа компьютерных
системах. Текст набирается на
текстовом ||роцсесо|>с, а потом
поступает иа компьютер,
ИМГЮ1ЦИЙ программу настольной
редакционно -издательской
системы*. Художники
оформители создают страницы.
С помощью компьютера опи
подбирают различные шрифты,
добавляют заголовки,
раощечивают страницы,
нумеруют их, располагают па
этих страницах фотографии и
другие иллюстрации
lOtly
Приобретение товаров
Во многих магазинах компьютеры следят за
запасами товара и за ценами. Каждый товар
имеет свой собственный штриховой код. Когда
вы покупаете что-нибудь, лазерный сканер в
иассе магазина читает этот код и сообщает
кассе, что это за товар и сколько он стоит. Эти
сведения печатаются иа вашем чеке.
Касса записывает г—
сведения обо всех I ** —
проданных товарах I ИИ |||М1инвнв._
и передает эти П|1 11| Ilf 11(1111 ill III IIII
данные главному ll|| III |H| |||l|l||| II III 11 I
компьютеру. /Iff Illi I I I III I 1
Новый заказ па |||| | II HI I ]l| III || ||| IIII
товары, которые I [№ * IIIIHI1||fl
медленно I <о074б001Д
продаются, может L ’ * J J
быть после этого '---—----------
изменен.
Поскольку вея иш|юрмации находится в
компьютере, стаповнтги легко анализировать,
какие товары продаются хорошо, а какие —
плохо. Цены иа товары тоже можно очень
просто изменять автоматически, программируя
кассы так, чтобы они ставили другую цепу в
соответствии с данным пгтрихоиым кодой о При
этом нс нужно обозначать цену на каждом
предмете.
Когда вы платите за своп покупки, оплата
производится под управ л 4*11 нем компьютера,
поскольку все банки имеют большие
компьютеры, следящие за счетами клиентов.
Если вы истратили все свои наличные деньги,
можно получить нужную гумму через
банковский автомат (банкомат), связанный с
банковским главным компьютером. Этот
компьютер следит за всеми счетами и может
отказаться выдать вам наличные деньга, если
денег на вашем счету недостаточно.
Имея кредитную карточку, вы можете
расплатиться за товары электронным путем.
У каждой такой пластиковой карточки иа
обратной стороне имеется магнитная полоска,
где записан определенный номер. Читающее
устройство в кассовом аппарате подключено
через епшщальную телефонную лилию к
главному банковскому компьютеру. Когда вы
вводите свою карточку в аппарат, он читает
ее номер н посылает центральному
банковскому компьютеру уназапис
перечислить деньга с вашего счета на счет
магазина.
Такая передача
осуществляете и
очень быстро в
называется
электронной
передачей
денежных средств.
Центральный
банковский
компьютер связан
с вашим банком и
банком магазина и
иерсдает им
команды па
перечисление денег.
Банком
Компьютерная графика
Компьютерную графику можно
каждый день видеть в кино, по
телевизору и на компьютерных
играх. Она используется не
только для развлечений, но и для
обучения, в торговле, в
электронных информационных
системах и тренажерах,
например, таких, на которых
тренируются летчики.
Большинство микрокомпьютеров
способны выполнять
специальные графические
программы и пригодны для
создания изображений.
Разработаны и некоторые
специальные гоафические
компьютеры. Тем не менее
компьютер — это только
инструмент: именно художник
или проектировщик вносит в
процесс творчество и мастерство.
Компьютерное искусство
В большинстве случаев компьютерная
компьютеры. Здесь показаны
графика используется в коммерческих
целях. Однако многие хорошие
художники тоже обращаются к тем
захватывающим возможностям,
которые могут предоставить
некоторые компьютерные картины
Джеймса Фора Уолкера,
преподаватели компьютерной графики
н Королевском художественном
колледже в Лондоне
Деловая графика
Игровая графика
Компьютер можно
запрограммировать на переход от
одной формы изображения к другой
с показом всех промежуточных
шагов такого переходи. Это
используется при съемке
мультфильмов.
Хорошей графика может помочь
и ре дета вить информацию в более
понятной и интересной форме.
Компьютеры используются для
демонстрации диаграмм и графиков
на деловых презентациях.
Компьютерные и видеоигры
нуждаются в графических
изображениях, которые быстро
движутся по экрану в процессе игры.
Такие картинки обычно
программируются на машинном языке
низкого уровня. Здесь не нужны
специальные графические программы.
Многие шрифты создаются г
помощью компьютеров, которые
рисуют буквы. Компьютеры
позволяют легче подобрать масштаб
букв и показать разные их размеры,
чтобы оценить, хорошо ли буквы
смотрятся и легко ли читаются.
Сокращение САПР составлено из слов
«система автоматизированного
проектирования», а АСУП —
«яятоматнзированнвя система управления
производством». Программное обеспечение для
САПР-АСУП используется при разработке и
производстве самых разных вещей — от
строительства зданий и мостов до
изготовления упаковок и ивтомобилейо
Эта картина поверхности Луны
изображена компьютером на
основании данных, полученных
космическими зондами. Компьютер
можно заставить «полетать» над этим
ландшафтом, чтобы рассмотреть
поверхность под разными углами.
158
Телевизионная графика
На телеэкране вы можете видеть захватывающие эффекты,
созданные с помощыо специальных графических
компьютеров, таких, как на картинке, показанной внизу.
Компьютер помогает художникам создавать изображения из
набросков и манипулировать изображениями,
позаимствованными из видео- или кинофильмов. При этом
можно изменять цвета, смешивать изображении вместе и
пользоваться различными эффектами. Изображение можно
сжимать, расплющивать, поворачивать или даже
сворачивать, придавая ему разные формы, например
цилиндрическую или шаровидную.
Подавая на
компьютер команды,
художники могут
менять технику, в
которой выполнено
изображение;
карандаш,
распылитель краски,
акварель и т.д.
К распоряжении
ХУДОЖНИКОВ Г.вЪШ>е
тысячи цветовых
оттенков.
Как демонстрируются изображения
на компьютере
На увеличенном участке экрана видны
элементы изображения.
Весь экран поделен на крошечные участки, называемые
элементами изображения. Эти элементы могут включаться
и выключаться, вместе создавая изображение на экране.
Каждый элемент управляется малой долей памяти O3J
компьютера. С помощью графической программы вы
даете компьютеру информацию об изображении, и из этой
информации компьютер понимает, какие элементы и
какого цвета должны быть включены.
Компьютерная архитектура
Архитекторы пользуются компьютерами со специальным
программным обеспечением, которые помогают им
проектировать здания и изображать их на чертежах.
Некоторые программы позволяют увидеть, как будет
выглядеть законченное здание спаружн и изнутри.
Компьютер может поворачивать изображение и показывать
его под разными углами, поскольку да||,|Ы<‘ о том, как
выглядят здапие с разных точек, хранятся и его памяти.
Эту операцию часто называют прогул кой, потому что
компьютер действительно показывает все так, как если бы
вы прогуливались вокрут здании.
Информации об изображении запоминается в двоичном
коде, и поэтому ее очень легко изменить. Например, вы
можете мгновенно перекрасить все красные участки
изображения в синий, цвет, а потом вернуть красное
обратно, если результат вам ис понравится.
Изображения можно размножать, поворачивать,
отклонять, растягивать, заполнять разными цветами
или орнаментами и двигать ио экрану.
Реализм и точность проработки деталей изображения
зависит от того, как много элементов на экране и
насколько велии объем памяти, выделенный для каждого
из пих. Это называется разрешением компьютера.
Изображения с высоким разрешением, подобные тому,
что слева, составлены из очень многих моленьких
элементов. Изображения е низким разрешением, как
справа, составлены из меньшего количества более
крупных элементов и используют меньше цветов.
159
Компьютерное моделирование
Иногда решение проблемы или
проверка идеи упрощаются, если
вы создадите ее модель.
Компьютеры очень хорошо
подходят для этого. Например,
если вы зададите компьютеру
подробное описание аэропорта,
то он сможет собрать вместе всю
информацию и выдать вам
описание, или модель,
аэропорта и его работы. Эта
модель будет представлена
словами, графиками,
диаграммами и картинками, а не
в виде обычной твердой
трехмерной модели.
Вы можете потом изменить ту
или иную информацию, и
компьютер покажет вам, что при
этом произойдет. Такие модели
называются машинными
моделями, или имитациями.
Модель теплицы
Люди, которые выращивают растении
иа продажу, используют машинные
модели, чтобы отыскать дешевые и
быстрые способы повысить урожай.
Компьютеру задают информацию о
теплице и растениях, а затем
программируют его так, чтобы он
определил, как будет влиять па
урожай изменение температуры.
количества воды и многих других
факторов. Поскольку растения
развиваются очень медленно, для
проверки всех вариантов в реальности
потребовалось бы слишком много
времени. Компьютер же может
сделать все это очень быстро и дает
возможность выбрать наилучшую
комбинацию условий в теплице.
Имитатор полета
Компьютерные модели очень полезны
при обучении люден, у которых
приобретение квалификации связано
с писком. Летчики, например, могут
обучаться пилотированию даже не
садясь в самолет. Для этого
Имитатор может двигаться в трех
плоскостях, изменяя так называемые
углы рыскания,
и крени.
Рыскание
Крен
Пилот сидит в
ТОЧНОЙ копии
кабины самолета
со всеми
органами
О DO й V
27^0Д^\ \
используютси тренажеры —
имитаторы пол!*та, подобные
и оказанному здесь. € помощью этого
тренажера обучение пилота
совершенно безопасно и нс требует
расхода дорогостоящего горючего»
Имитатор
устанавливается
на платформе,
которая может
двигаться в трех
направлении*,
почти как
настонщмМ
самолет. Эти
движении
воспринимаются
пилотом, сидящим
внутри, так же,
как в реальном
полете.
Bcjpohotr стекло кабины имитаторе
представляет собой большой экран, иа
который подается изображение, создаваемое
^компьютером. Взлетно-посадочная полоса,
например, показывается так, как она
реально выглядит при приземлении и взлете
(см. слева). Компьютер управляет
движениями имитатора и изменяет
изображение иа экране, когда нилот
действует органами управления в иабннс.
Моделирование
уличного движения
Управление уличным движением в
крупных городах — очень сложная
задача. Компьютерное
моделирование помогает сделать это
управление наиболее эффективным.
Можно создать машинные модели
всех основных дорог, ввести в
компьютер данные о количестве
автомобилей в разное время суток, а
потом экспериментировать, изменяя
тс или иные условии.
Например, можно менять
расположение, количество и периоды
работы светофоров, изменять полосы
движения или создавать специальные
полосы для движения только
автобусов, а компьютер будет
показывать, какое влияние все это
будет оказывать иа время поездки в
автомобиле.
160
ЛССПуЮ ЧИПУ
II LT
НЕТ
Вы загнули под большим *.
и заклятие прошло. У вас
Вы слишком робки для
этой волшебной «трины
отправляйтесь обратно ш
и озера щаться.
ПоП1}Ш№П{Ь ли
Вы подошли к темной
пещере. Хотите войти
нпутрь?
Здесь темно, как
ночью. Можете ли
вы осветить себе
дорогу тем, что вам
дал демон?
Силл в-Кон, ГДР
теперь всегда.
СТА1*Т
Возьмите с собой ♦
Чары демона
разрушены. Возьмите ту
волшебную вещь,
которую он вам дал, и
оставьте то, что несли с
» , собой- л
" Демон пещеры даст вам
волшебный *, но затем
пытается превратить вас в
камень. Можете ли вы
гпрятптьея с помощью того,
к что несете с собой?
Вы убегаете, но
превращены в *
кол (овством пещеры.
КАРТА
ЖАБА
ПОСОХ
ЛЕСТНИЦА
СВЕЧА
Правила йг[Я>1 -
Слова
ФАКЕЛ
ЧЕМОДАН
ОДЕЯЛО
ЛОДКА
ВЕЛОСИПЕД
БУТЕРБРОД
ЛЯГУШКА
ПЛАП]
ЛАМПА
ЗВОНОК
Игры на компьютерных
моделях
Машинное моделирование
используется также и в некоторых
компьютерных играх. В .«том случае
компьютер запрограммирован па
создание придуманных ситуации,
например волшебного мира.
В процессе игры компьютер задает
вам вопросы, и в зависимости от
ваших ответов происходят те или
иные события па экране. На этой
странице подобнаи игра, но вы
можете сыграть в нее и без
компьютера.
(лсдуя по «прел кам, вы должны найти
дорогу и замку, отвечая при этом на
вопросы и выполняя указании о том,
куда вы должны идти. Когда вам
ветретитеи значок ★ , вы должны
выбрать любое из слов, список
которых приведен справа, и дополнить
предложение выбранным словом. От
вашего выбора слов зависит то, что с
вами случите и в игре. Отвечайте на
каждым вопрос так, как вам кажется
правильно, и в соответствии с вашим
ответом следуйте по стрел нам «ДА»
или «ПЕТ».
История компьютера
Конструкции компьютеров могут быть отнесены к
трем основным этапам, которые называются
поколениями. Компьютеры первого поколения
были большими машинами, построенными на
лампах. Более надежные и малогабаритные
компьютеры на транзисторах считаются машинами
второго поколения. Наконец, современные
компьютеры на кремниевых микросхемах — это
машины третьего поколения. Вот некоторые
основные даты истории развития компьютера.
1945 г. Построена первая полностью
электронная вычислительная машина
ENIAC (ЭПИАК). Это сокращение
составлено из английских слов,
означаюпщх: «электронный цифровой
интегратор и калькулятор». Первая
машина больше была похожа на
калькулятор, чем на современный
компьютер, поскольку не могло
запоминать данные
1948 г. Машина «Марк-1»
Манче1терского университета была
первым настоящим компьютером
(т.с. могла запоминать программы).
;>та машина проработала 52 минуты
трннзмстора
ЭПИАК
1947 г. Изобретен новый
электронный компонент, названный
транзистором. Транзисторы впервые
начали использоваться в
компьютерах примерно с 1953 г.
I960 г. Выпущены первые
микросхемы — интегральные
гхгмы на кремниевых кра сталлах.
Манчестерского
университета
1964 г. Изготовлены на продажу
первые компьютеры на мытегральиых
схемах.
1950 г. Машина «Марк 1 Ферранти»,
созданная на базе машины «Марка-1*
Манчестерского университета, было
продана в Европе.
1958 г. Разработана первая
действующая инт< гральпая схема.
1975/76 г. Продан первый
маленький бытовой компьютер
«Альтаир».
«Шарп PC 1211»
1980 г. В Японии изготовлен первый
карманный компьигтср «Шарн-РС 1211*.
1981 г. Фирма IBM (Ай Би Эм)
выпустила малогабаритный, но мощный
настольный микрокомпьютер PC
(персональным компьютер). Другие
фирмы выпустили более дешевые
компьютеры, совместимые с PC
(компьютеры, имеющие такую же
операционную систему и <и)юрмление).
В настоящее врсми PC — самые
распространенные компьютеры
В МИ|И'.
Первый современный компьютер?
.Нот механизм, названный
Мшлитнчегкой Машиной, мог бы
стать первым современным
компьютером. Его изобрел
английский математик Чарльз
Бэббэдж, живший е 1791 по
1871 год.
Бэббэдж разработал машину, которой
должна была решать сложные
арифметические задачи и запоминать
результаты па каждом этапе
решении. Машина должна была быть
чисто механической и слитоять из
стоек, рычагов и шестерен. но сама
идея закладывала основу разработки
современных компьютеров.
Аналитическую Машину в то
время так и нс построили. Ни
се, ни другие, более простые
механические счетные
машины, разработанные
Бэббэджем. Эти машины пе
были изготовлены не только из-
за недостатка денег, но и из-за
того, что в то врсми было
невозможно построить их с
(остаточном точностью. И все-
таки в конце концов одна из этих
машин была изготовлена
реально. Так называемая
Ти||м)н‘ренциалы1ая Машина N2
была построена и установлена в
Мунго науки в Лондоне в июне
1991 года, чтобы отметить этим
200 летие со дня рождения
Б:»ббэджа, а заодно и проверить
его идеи. Машина работала
точно так, как ожидал Бэббэдж,
и это подтвердило, что его идеи
были правильными. Эта
громадная машина содержит
около 4000 деталей, весит около
3 т и имеет длину 3,3 м, а
высоту 2,1 м.
162
Компьютерный словарь
Это список компьютерных слов м их
значении. Если вы захотите узнать
подробности о каком-либо из них, то
обратитесь и алфавитному указателю,
а затем к соответствующей странице
этой книги.
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ. Все
компьютерное оборудование,
включая сам компьютер, его
входные, выходные и запоминающие
устройства.
БАГ. Так иногда программисты
называют ошибку в компьютерной
программе.
БАЗА ДАННЫХ. Программа,
которая записывает информацию па
магнитных дисках или лептах таким
образом, что к этой информации
можно быстро получить доступ.
БАЙТ. Группа из восьми двоичных
цифр, иредгтавлякмцая одну единицу
данных в памяти компьютера.
БИТ. Двоичная цифра, мажет быть
единицей или иулем.
БЛОК-СХЕМА. Диаграмма,
и «обряжающая последовательность
шагов при исполнении компьютерной
программы.
ВИРУС,. Дефект, внесенный в
программное обеспечение
умышленно, но тайно и создающий
затруднения дли пользователи.
ВНЕШ ПЯЛ ПАМЯТЬ. Информация,
{аписиппая компьютером па
магнитных дисках, лентах и т.д.
ВХОД. Данные, вводимые в
компьютер, и процесс их ввода.
ВЫХОД. Результаты работы
компьютера.
ДАННЫЕ. Информации, вводимая в
компьютер для обработки.
ДВОИЧНАЯ СИСТЕМА. Система
счисления, базирующаяся иа двух
цифрах: I и О.
ДИСК. Магнитная память для
записи компьютерной ин<]юрмации.
КИЛОБАЙТ. Часто обозначается
буквой К, служит единицей
измерения обы'ма памяти и
составляет 1024 байта.
КОМПЬЮТЕР. Машина, способная
принимать данные, обрабатывать их
в соответствии с записанной
программой и выдавать результаты.
МЕГАБАЙТ. Единица измерении
объема памяти, большая, чем К.
В одном Мегабайте свыше миллиона
(1024 х 1024) байтов.
МИКРОПРОЦЕССОР. Микросхема,
способная одна выполнять такие же
действия, как основные части
компьютера.
МОДЕМ. Устройство, позволяющее
компьютерам обмениваться
информа1щей по телефонным
ИНИЯМ.
«МЫШЬ». Входное устройство,
которое при перемещении его ио
столу двигает па экране указатель
для выбора команд. Часто эти
команды представлены в виде
пиктограмм (картинок).
НАСТОЛЬНАЯ РЕДАКЦИОННО-
ИЗДАТЕЛЬСКАЯ СИСТЕМА.
Компьютерное оборудование и
программное обеспечение для
подготовки печатной продукции,
например иниг и брошюр.
ОЗУ(ОПЕРАТИВНОЕ
ЗА ПОМИНА 101ЦЕЕ УСТРОЙСТВО).
Часть компьютерной памяти, в
которой временно записываются
данные, команды и результаты.
ПАМЯТЬ. Микросхемы компьютера, в
которых записываются в двоичном
коде и хранятся информация и
команды.
ПЗУ(ПОСТОЯННОЕ
ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО)
Часть компьютерной памяти,
используемая дли постоянного
долговременного хранения команд.
ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММЫ.
Программы, по которым компьютер
выполняет определенные работы,
например обработку текстов.
ПРИНТЕР. У<тройство, печатающее
слова и (или) изображения,
выводимые из компьютера.
ПРОГРАММА. Набор команд,
указывающих компьютеру, что и в
какой последовательности он должен
делать.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.
Компьютерные программы,
хранящиеся на диске или на ленте.
СИСТЕМНЫЕ ПРОГРАММЫ.
Программы, обеспечивающие основную
работу компьютера»
УСТРОЙСТВО ВИЗУАЛЬНОГО
ОТОБРАЖЕНИЯ (ДИСПЛЕЙ).
Экран, похожий на тел св из ионный, иа
котором отображается ипформадои
компьютера (иногда дисплей называют
монитором).
ЦП (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР).
Управляющий центр компьютера,
которому подчиняются все остальные
устройства внутри компьютера.
ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ.
Компьютерный язык, такой, как,
например, БЕЙСИК, используемый
при написании программ для
компьютера.
Будущее
Па этой картинке показано, какое
огромное развитие компьютеры
получили за последние 50 лет,
«чиновнеь все меньше, дсиюнле и
мощнее. Си мыс первые компьютеры
могли выполнять довольно мало
расчетов, а современные
компьютеры способны выполнять
миллионы операций в секунду.
Если бы автомобили развивались с
такой же скоростью, как
компьютеры, мы уже ездили бы со
<'ко|юстью тысяч к и юметров в час
на маленьких, но мощных
персональных автомобилях. Эти
автомобили почти иг потребляли бы
горючего, имгли бы массу
всевозможных приспособлений, а их
стоимость г гита вл ила бы малую
часть стоим«»ети современных
автомобилей.
1940
2000
163
Указатель
•Альтаир-. компьютер 162
liuuHii'iimvKHH Машина 162
шит|Ш1п«м-11Гнч*||гч1*|||М‘ II>1
и|м1хи<члшя |Ции|М1Ммп 144
a|Hi«|iM<*TNaH*rK(M‘M*riM>iii*i*i«> 137. 139
архитекторы 159
арх tin ктурная npoi |himmh прогулки 159
бпгн (ошибки н программе) 144 161
базы цшных 153. 155. 156. 163
байты 142. 163
биты 142 163
блок схемы 144
|>.»бб.»дж Чнрльз 162
ИЧр'1ун.1ЫШЯ |МЧ1.1Ы11ИЧЪ 135
вирусы 163
iiriiiMioiirri-. ihiiuH пахши. 142. 143. 163
вход компьят-ра 134. 135. 137. 139
rhuii КОМП1.10П ]ш 134. 133. 137.139. 163
1Я.К-ТЫ 155. 157
гибкие [иски 143
(рафика 133. 158 159
ipti<pii4<TKiui ii.iHiiiii>*T 135. 159
гри<|никмт|>оитс.1|1135
uiniiue 134. 136. 137. 142. 143. 147.
162.163
ШТЧПКН148
шоичпыН код 140. III. 142. 145. 163
triiM'if 157
десятнчжн* число 140
пики 140. 153
долговременная память 142
HMIIIirnip ПолеТН (тренажер) 160
|||1т<ч-|>йлм|ыегхечы 138, 131. 162
интеллект компьютера 148. 149
некун-тнеппый интеллект 148
ИСТОЧНИКИ IIHTHIII!я 137. 138
кил-еты 143
КД 1Ш 143. 155
кашнптура 134. 133. 136
компьютерные:
шры 143. 138. 161
miiiTHiuiH 160
МОДС.1Н|К>1ШП111* 160 161
преступления 15.'»
|>a<-iiik.<i шванне 139
связь 134
сети 136
KoiiifHuii. ирои.цю о гвн 152
космические изображения 14 I
K[MiTiHiH|MUieKiuiM память J42
крг иптшя карточка 137
KjM-Mtitiii 138. 162
лазерные диски 143. 155
лазерные лучи 135. I 13. 149
логический .мемент 11 141
Jioi иче< кий ллгмеит II. Ill 111
л<>1 ическип .глемент 1IJIII I IF 141
•Марк I Ферранти* 162
•Марк-1* Манчестерские» университета |62
машинный пгртвод 1.51
М11К|м1комцыотеры 136. 134
мик[мл1[мл1сс<-оры 139. 150. 131. 163
мнк|им-хемы 138 139. 140. 162
ммны-компьм»теры 136. 143. 134
модель пчышсы 1611
модемы 154. 163
мульти медли 155
•мышь» 135. 163
!1а<-гш|Ы1ыс издатели кие системы 153. 157
об]м/ютка текстов 1лЗ. 156
обучение летчиков 160
«шера riiiiiMH-.iaiioMiliiaK>ii(«T- vct]bihcii«i
(ОЗУ) 142. 163
<iiie|Miiim>iiH»a < иеп-ма 145
намять:
мпк|юехемы 1.39
челове-мч как 142. 151
.Ш1 iiAiuiiaii цц№- v<'r|Miiii тян
137. 139. 142 143. 133
первый компьютер 162
пс|м*ональные компьютеры IBM (IBM PCj
l(>2
пе|к|юрпровапиые ленты и кярты 143
печатные плиты 139
11Икт«1Г|шммы 1.15
портативный компы-пч-р 136
111и'п>ЛН1ки-ин1ЮМ||нлкчнее устройство
(ПЗУ) 142. 163
почта 136
поэтический компьи огр 146 147
прикладные iipnquiMMhi 143
принтеры 135. 136. 163
принятие решений I >2
прпиимы погоды 131
прл|раммиронаппе 146. 147
программное оГмч-ui'-icnHe 144. 163
п|юмсжутнч>|ыс и,н/>|Н1Жс»11П1158
простые терминалы 136
работа в VIрождениях 133
разработка шрифтов 158
pci ш-триру юи(не rue гемы I5I
решение задач 152
робот Ч1-|и-паха 115
роботы 145. 148.149. 152
(AHI1 A()ll (системы автоматизированного
П|ии-ктнривания управления п|и1и.мх>дством |
158
гнгтемиьк прог|>нммы 144
сканирующие у«-т|юйства 135. 15(1
-путники 134
Стоунхендж 134
схемы Ж1сктрическ11с 138. 139. 140. 141
те №Н|1.1|1<Н|цая графика 139
телефонные системы 154. 156
трапзН1-п»ры 138. 140. 141. 162
универсальные (большие) компьютеры 136.
145. 157. 162
уи|Н1в.|яеман модель железной юроги 150
У<ТрОЙГГН<1 визуального отображении
(дисплей) 163
факсимильный аппарат I 36
хакеры 155
художники 154. 158 159
центральный процессор (ЦП) 137. 139. 163
цифры 140
часы 137. 139
«Шири PC12III62
шахматы 148
школы 1.30
штриховой код 135. 157
лкспертные системы 149
.им'ктрпческнг импульсы 140 141
1лект)к»нные лампы 138. 162
илектранныс таблицы 153
.ijirKT]HiiiHhir:
kiimikihciitij 138. 139
Перг дача денежных гредстн 157
Ш|н»( каран lain) 135. 151. 159
штчнки 148
нлемгнты и№|б|щжения 159
И III УК 162
язык UX ЕМЬ.1П’14.»
нлыкн|юг|щмм11|н»ван11Я VIA 145
нлык п|ю|римми|>ова11111| KtlU.Uh 145
цлыь' п|»<1Гримми|и1П1|Ния КОЬОЛ 145
ЯЗЫК |||И1ГрНММП|И>|и1НИЯ .1OIО 145
язык |1|и>гримм11|и>н|и111я ‘РОИП’УИ 145
ЯЗЫКИ |||>ОГрНММИ|К>ваНИЯ ВЬКЧЖОП» VjWHIUI
14»
языки |1|и>Г[Я1ммн|к>на11ИЯ пилкою уровня
145
языка 11|И111>имчи|м>вн11пн 145.163
Отит на н<»п|М»с на е. 14 I: в
ин»иа11кш коде шшнгаио слово
НО1ИЛ (РОЬОТ)
I hi«*e<lili<iH find published in 1992 by ЦчЬогпе Publishing Lid.
I в|м»гпе Поим*. 83 85.Saffron Hill. Lojirlnil. EC 18.8 KT. Englund
< 1981. 1992 UsIk.iw Publishing Lid.
Вам-d i>n nialerinl first published in
1981 as Hie Uslmme Guide lo Computers.
₽OCM3V
Возрождаем традиции классической детской библиотеки.
Серия украсит любую
книжную полку. В нее войдут лучшие мировые классические
произведения, любимые читателями всех возрастов, -
детективы, приключения, фантастика,
рассказы, повести, стихи.
Авторы этих прекрасных книг
в представлении не
нуждаются: А. Дюма,
А. Конан Дойл, Ж. Верн,
Г. Уэллс, А. Азимов,
А. Беляев, К. Чуковский,
А. Барто, Э. Успенский,
Г. Остер и многие
другие известные
авторы.
Сколько слонов поместится на синем ките?
Скорее всего, вы не знаете. А ваш ребенок на
страницах
сможет найти информацию о том, какие звери
и птицы населяют континенты, кто быстрее
всех бегает, кто выше прыгает и многое,
многое другое. А главное - это
будет еще один шаг на
пути ребенка к
пониманию
красоты
г окружающего
' мира.
из Подарите ребенку сказку! Чудеснь е сказки,
rj любимые и детьми, и взрослыми. Мир волшебства
' ** и фантазии, где добро всегда побеждает зло, а
Ь'сгуф читатель раскрывает лучшие стороны своей души.
В прекрасно иллюстрированную серию
войдут произведения А. С. Пушкина, П.П. Ершова,
Г.-Х. Андерсена,
Ш. Перро, братьев
Гримм и многие
Другие.
» Первый
российским
атлас
животных-
книга, нужная
каждому
ребенку и
взрослому1
Серия “Энциклопедия юного ученого”, рассчитан-
ная на детей младшего и среднего школьного возраста, рассказывает об
интереснейших научных проблемах и открытиях. Книги этой серии,
написанные доступным языком и богато иллюстрированные,
несомненно, заинтересуют читателя. В них дается описание безопасных
опытов и различных конструкций, что способствует быстрому
усвоению материала. В серию входят следующие книги:
и планеты, космические
полеты, реактивные
самолеты, телевн^мис .
“Жмэиь’(под8ОдныЙ мир,
археология, эволюция
человек, медицина)
Тмиаша” (автомобили
мотоциклы, поезда.
электричество,
компьютеры).
жизнь
, .П( .' V
illlill