Технические науки

Мечи на орала, или Что нам принесли военные технологии?

25 августа 2017 0

Стелс-технология

Pixabay.com

Вопрос о природе и необходимости войны занимает человеческие умы уже довольно давно. Для кого-то война — это естественное выражение природных инстинктов человека, для других — движущий механизм истории, для третьих — инструмент правящего класса по управлению массами. Но факт остается фактом — война есть, и уже давно она поглощает не только людей и деньги, но и технологии. Чем-то, впрочем, военно-промышленный комплекс не против поделиться и с мирным населением. О таких технологиях, которые перекочевали с военных баз, мы поговорим сегодня.


 

Микроволновая печь

AlexLMX / Bigstockphoto.com

Микроволновая печь

Широкое развитие и применение боевой авиации в годы Второй мировой войны поставили перед военно-промышленными комплексами стран новые задачи. К концу войны стало очевидно, что на смену винтовым самолетам придут реактивные, и их будет сложнее обнаружить. А раз сложнее обнаружить — значит сложнее сбить.

Для более совершенной войны в воздухе нужна была качественная радиолокация, говоря проще, — радары. Именно в процесс создания этих радаров затесалось одно весьма любопытное изобретение.

В 1945 году Перси Спенсер трудился инженером на компанию Raytheon, которая разрабатывала радары для армии. Спенсер был занят тестами своего излучателя сверхвысокочастотных волн, когда заметил одну особенность. По наиболее распространенной легенде, шоколадный батончик, который лежал в кармане у Спенсера, расплавился под действием волн. Бытует версия, что это был не батончик, а бутерброд, и он был не в кармане, а лежал на самом излучателе. Так или иначе, Спенсер догадался, откуда «растут ноги», протестировал устройство на кукурузных зернах и вместе с дозой эм-излучения получил попкорн.

В следующем году Спенсер получил патент на СВЧ-печь и приступил к разработке опытного образца. Это было весьма кстати: окончание Второй мировой сказалось на конверсии предприятий, работавших на оборонку, а значит нужно было прикладывать усилия в гражданской сфере.

Главный элемент всей конструкции – магнетрон – герметичная металлическая коробочка, с тонкой металлической нитью внутри. При нагревании эта нить выполняет роль катода — испускает электроны, а в роли анода выступают стенки магнетрона. В результате внутри магнетрона формируется сильное магнитное поле, которое закручивает электроны в процессе их движения, от катода к аноду.

Прогрев пищи с помощью этого излучения завязан на двух факторах. Первый — вибрация молекул воды под действием лучей. Эта вибрация переходит в кинетическую энергию, т.е. в тепло. Второй момент — это превращение индуцируемых переменным магнитным полем токов Фуко внутри еды в тепло. На этом факторе завязано правило – не класть в микроволновку металлические предметы. Дело в том, что еда проводит ток, но обладает высоким сопротивлением, поэтому токи Фуко быстро переходят в тепло. Если положить в камеру металлический предмет, то, вместо перехода токов в тепло, мы получим вторичное электромагнитное поле, искрение и подзатыльник от родителей.

Прежде, чем сделать готовый к продаже образец, Спенсеру нужно было решить несколько задач. Во-первых, как избежать стоячих волн и частичного прогрева еды? Сначала было предложено сделать вращающуюся стенку у самого магнетрона. Но это было слишком дорого. Тогда коллега Спенсера — Марвин Бок – предложил повесить к одной из стенок три металлических штыря с электромоторчиком, чтобы они «размешивали» поток. И уже после этого инженеры пришли к финальному решению — столик, на котором размещается еда, стал вращаться, подставляя электромагнитному потоку еду со всех сторон.

Вторая проблема — мощность. Магнетрон работал с одинаковой мощностью всегда, а уменьшение подаваемого напряжения приводило к срыву генерации волны. То есть никаких режимов разморозки. Спенсер придумал оригинальное решение — с помощью периодических пауз отключать магнетрон, тем самым уменьшая прогрев еды.

Готовое устройство было представлено публике в 1947 году, и микроволновка того времени была порядком больше привычных нам аккуратных печек. Это привело к тому, что основными покупателями стали не домохозяйки, а рестораны — цена для простого американца тоже «кусалась».

Повсеместно СВЧ-печи начали распространяться по мере уменьшения габаритов и цены, а массовое производство в странах Азии обеспечило микроволновкой почти каждую семью Америки.

Рабочая станция

Pixabay.com

Интернет

Сколько в этом слове! В интернете сейчас есть все: работа, учеба, любовь, игры, музыка, фильмы. И даже эта статья. Но когда-то прототип компьютерной сети был принадлежностью военных.

Еще до изобретения сетей глобальных, в мире научились связывать компьютеры локальными сетями — обычно для этого требовалось близкое друг к другу нахождение и проводное соединение.

Своему появлению глобальная сеть обязана Холодной войне, которая в шестидесятые годы переживала бурный расцвет. Все растущие и множащиеся запасы ядерных арсеналов СССР и США мягко намекали, что в случае открытого конфликта будет мало хорошего. Тем не менее даже после ядерной войны придется жить и существовать, а значит нужно обеспечить связь между военными объектами и правительственными учреждениями. Формат телефонной связи не годился — стоило уничтожить один узел, и остальные могли рассыпаться на изолированные участки. Нужно было что-то глобальное и устойчивое.

Крайне удачно в 1957 году СССР запускает «Спутник-1», что вызывает панику среди простых американцев и ажиотаж, смешанный с интересом, в кругах военных. Чтобы не отставать в технологической гонке, создается DARPA — Defense Advanced Research Projects Agency, или Агентство передовых исследовательских проектов для Министерства обороны. Военные решили собрать ученых под единым управлением и финансированием, чтобы они поставляли новые технологии армии. Одним из таких заказов в 1969 году становится компьютерная сеть.

К исследованиям привлекли четыре крупных университета: Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе (UCLA), Калифорнийский университет в Санта-Барбаре, Стэнфорд и университет Юты.

Работа закипела. Требовалось создать многое: иерархию протоколов передачи, интерфейс, удаленный доступ, программное обеспечение, аппаратную часть и многое-многое другое. Именно в лабораториях этих четырех университетов создавалось то, что вскоре изменило мир.

Первая проверка технологии состоялась 29 октября 1969 года. Решено было передать сообщение из Стэнфорда в UCLA с помощью двух компьютеров и арендованной телефонной линии. На одном компьютере вводились буквы слова «login», на втором – все выводилось на экран. Первый тест прошел неудачно — на расстояние в 600 км удалось передать только буквы «l» и «o», остальные же потерялись по дороге. Повторный эксперимент был удачнее, и слово отобразилось целиком.

Сеть назвали ARPAnet, в нее включили все четыре университета, а затем стали подключать и другие. Вскоре ARPAnet проник за рубеж, в Норвегию и Великобританию.

ARPAnet не стал в полном смысле отцом современного интернета. В 1990 году сеть была отключена за ненадобностью, но она показала, что такое соединение возможно. Более того, многие технологии перекочевали оттуда в NSFNET, который стал основой для интернета, привычного нам.

NSFNET был сетью компьютеров Научного фонда США (National science foundation), он был создан в 1984 году и объединял в себе компьютеры в университетах и библиотеках страны. Более современный и ориентированный на гражданское использование, NSFNET был быстрее ARPANET, и очень скоро он выбрался за рамки сугубо университетского проекта. Изначально планировалось объединить пять крупных компьютерных центров США, но к NSFNET быстро начали подключаться более мелкие сети и компьютеры, в 1992 году в него влилось 7 500 сетей, а в 1994 — 50 000.

Изначально NSFNET планировалось использовать для правительственных нужд и науки, но быстрый рост показал, что потенциал такой сети огромен. В 1992 году правительство снимает запрет на использование NSFNET в коммерческих целях, а в 1995 году создатели расформировывают сеть, чтобы воссоздать её для прежних научно-исследовательских целей. К краху интернета это расформирование, конечно же, не ведет, в 1995 году глобальная сеть уже автономна и не зависит от отдельных серверов.

GPS-навигатор

Pixabay.com

GPS

Зная точные координаты врага, ты сможешь его победить, а зная точные координаты себя, ты хотя бы не потеряешься. Наверное, подобными соображениями руководствовались создатели первых GPS-навигаторов, которым правительство США заказало реализацию подобной технологии.

Ученым из Америки мысль о точном определении своего местонахождения пришла в 1957 году, когда, как мы с вами уже знаем, СССР запустил свой «Спутник-1». Поразмыслив над этим фактом и приложив к нему эффект Доплера, инженеры во главе с Ричардом Киршнером пришли к выводу, что спутник можно использовать для навигационных целей. Суть эффекта Доплера, в который наряжался Шелдон Купер, состоит в том, что если источник излучения движется, то неподвижный наблюдатель увидит изменение частоты излучения. Эффект Доплера легко наблюдается в быту: характерный звук от автомобилей, которые быстро движутся по шоссе, — это именно он. Так вот, если спутник приближался к нам, то частота его сигнала увеличивалась и, наоборот, уменьшалась по мере отдаления. Значит, точно зная наше местоположение, мы сможем определить, где находится спутник. Но есть и кое-что получше: точно зная, где находится спутник, мы сможем вычислить, где находимся мы!

В итоге 20 лет потребовалось на запуск первого спутника в рамках программы. С 1974 года по 1993 США запустили 24 спутника, которые покрыли сетью всю планету. Быстрой реализации этой программы способствовали советские успехи — в 1982 году СССР запустил свой первый спутник «Ураган» в рамках проекта ГЛОНАСС.

В 1983 году, после гибели корейского «Боинга» от советской ракеты, технологию частично предоставляют для гражданского пользования. Изначально гражданские лица пользовались GPS с искусственным коэффициентом искажения, заложенным военными, но в 2000 году эти алгоритмы были расшифрованы и устранены.

Прочие технологии

Трудно перечислить все, что перекочевало из армии в наш быт. Джипы, тефлон, клейкие ленты, канистры, сублимированная еда. Огромное количество элементов моды пришло к нам от армейского костюма. Это осталось и в названиях фасонов: Реглан, Френч и Кардиган, например, были английскими генералами, а уж потом стали покроем одежды. Что говорить, если даже компьютерные технологии, причем и «софт», и «хард», перекочевали к нам из армейских вычислительных и шифровальных комнат. И даже первая видеоигра Pong изначально работала на экране радара.

Войны приносят людям боль и разрушение, и пока нет ощутимой перспективы отхода от варварской традиции убивать друг друга за интересы. Так что будем радоваться тому, что с поля боя мы получаем теперь не только печальные вести, но и новые технологии.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рассказать друзьям

0 Комментариев

Подписаться на рассылку

Комментарии

Войти с помощью 

Присоединяйтесь к нам в социальных сетях

В наших группах вы можете узнать много нового и интересного, а так же - принять участие в опросах и конкурсах

Присоединиться
Присоединиться