Страницы
Меню
Метки
Облако меток
Это открытие привело к возврату, казалось бы, давно забытых радиоламп — диодов, триодов и пентодов. С возрождения ламповой техники
и с изменения отношения к техническим параметрам началась эра Hi-End. Немалую роль в появлении нового понятия сыграла и разработанная к началу 80-х гг. новая технология записи — цифровая.
Перевести Hi-End можно как «высший предел» или же «передний край» науки и техники (такой вариант иногда предлагается в научно-технических статьях). Что же отличает аппаратуру Hi-End от Hi-Fi?
Как правило, техника класса Hi-End изготовляется по заказу для конкретного покупателя и носит эксклюзивный характер. Например, ламповые усилители английской фирмы «Аудио Неут», в которых провода выходных трансформаторов сделаны из чистого серебра. Или модель «Вестминстер» известной английской фирмы «Тэноу», производящей акустические системы. Об уровне такой техники можно судить по тому, что пара колонок «Вестминстер» стоит в резиденции Её Величества Королевы Великобритании. Для подобной аппаратуры используют дорогостоящие материалы, включающие редкоземельные элементы, сверхточные радиодетали и т. д. Недёшево обходятся и научные исследования в данной области. Всё это вместе взятое значительно повышает как себестоимость производства, так и конечную цену такой аудиотехники.
Подсчитано, что за всю историю мореплавания погибло столько кораблей, что сегодня на каждом пятимильном квадрате дна Мирового океана покоится, как минимум, одно судно. В XX в. ежегодно тонуло 160— 180 судов. И большинство — из-за несовершенства технических средств навигации (кораблевождения) или ошибок в их использовании.
Компас появился в Европе не раньше XII в., и мореплаватели ориентировались в море главным образом по Солнцу и звёздам. В полном смысле слова путеводной была Полярная звезда, всегда показывающая направление на север. Помогали и местные признаки: течения, преобладающие ветры, цвет воды. Моряки знали, что на мелководье вода преимущественно светло-серая, на глубоких местах — зелёная. О приближении берега они судили по характеру дождя, появлению птиц, пресноводных рыб и т. п. Христофор Колумб во время первого плавания к Америке понял, что берег совсем близок, когда увидел плавающие зелёные ветки деревьев.
В докомпасный период мореплавания единственным навигационным инструментом был ручной лот — размеченный трос (лотлинь) с привязанным к нему грузом. С помощью лота измеряли глубину моря под днищем корабля. Традиционное пожелание моряку, отправляющемуся в плавание: «Семь футов чистой воды под килем», красноречиво свидетельствует о том, как важно для судоводителя знать глубину. По характеру грунта, приставшего к грузу,
судили о приблизительном местонахождении судна. Грязевые осадки, например, оседали на
грузе вблизи устья реки.
Но ручным лотом нельзя измерять глубины более 50 м, а в океане под килем порой несколько
тысяч метров. В середине XIX в. появились механический и гидростатический лоты. Им
покорились глубины до 1,5—2 тыс. метров, а изобретённый в начале XX в. эхолот позволил
измерять любую глубину Мирового океана. В 1958 г. на советском судне «Витязь» эхолотом
обнаружена и точно измерена максимальная глубина (11 022 м) Мирового океана в Мариинской
впадине в западной части Тихого океана.
Эхолот — прибор, с помощью которого, измеряя время между излучением звукового сигнала и
приёмом эха, определяют пройденный звуком путь, а по нему — расстояние до дна. К идее
эхолота независимо и практически одновременно пришли сразу несколько человек: немецкий
инженер А. Бем из Данцига (Гданьска), американский инженер Р. А. Фессенден, французский
физик П. Ланжевен и инженер Константин Васильевич Шиловский (1880—1952) из Рязани,
работавший во Франции. Ланжевен и Шиловский создали ещё и первый гидролокатор.
В многовековой истории мореплавания магнитный компас был и остаётся самым значительным
изобретением. Большинство историков считают, что компас в виде плавающей в воде магнитной
стрелки придумали в Китае, а в конце XII — начале XIII в. арабские мореходы завезли его в
Европу. Соединив магнитную стрелку с диском, итальянец Флавий Джой в 1302 г.
сконструировал компасную картушку — впоследствии обязательный элемент всех компасов.
Картушка — это диск из немагнитного материала с равномерно нанесёнными делениями,
укреплённый на подвижной системе компаса.
И на военных, и на торговых судах, как правило, есть два магнитных компаса — главный,
расположенный на капитанском мостике, и путевой — в рулевой рубке (перед штурвалом
рулевого).
Для получения от компаса истинных (географических) направлений в его показания вводят
поправку на магнитное склонение и девиацию.
О значении компаса для мореплавания известный кораблестроитель и математик академик А Н.
Крылов говорил: «Компас — прибор небольшой, но без него Колумб Америку не открыл бы».
В начале XX в. немец Герман Аншютц и американец Элмар Сперри независимо друг от друга
изобрели гироскопический компас. В нём используется свойство оси гироскопа (волчка)
ориентироваться вдоль оси вращения Земли строго по направлению север — юг, независимо от
магнитного поля Земли.
В отличие от магнитного компаса гирокомпас показывает истинное направление на
географический полюс. Гирокомпас стал основным прибором курсоуказания на кораблях и
самолётах. Магнитный компас теперь держат в резерве — на тот случай, если выйдет из строя
гирокомпас.
Для измерения скорости корабля служит лаг, изобретённый в 1577 г. гравёром Гемфри Колем.
Единицей скорости является узел, который равен одной морской миле (1852,3 м) в час. До XX в.
применялись ручной и вертушечный (гакобортный) лаги, а на современных кораблях пользуются
гидродинамическими лагами. Они измеряют давление в струе забортной воды и преобразуют его значение в показания скорости и
пройденного расстояния. Находят применение и индукционные лаги. Работа этих лагов основана
на измерении электродвижущей силы, которая возникает в проводнике — струе воды при её
движении в поле электромагнита, жёстко скреплённого с кораблём.
В конце XX в. изобрели гидроакустический лаг. Это, по сути дела, гидролокатор. Он позволяет
вычислять скорость судна не относительно
воды, а относительно дна моря, что очень важно для точности кораблевождения.
С помощью лага и компаса можно определить, где находится корабль, в любой момент времени.
Однако координаты корабля (географическую долготу и широту) устанавливали и с помощью
двух других приборов — секстанта и хронометра. Секстант изобрели в 1731 г. Им легко
измеряют угловые высоты Солнца и звёзд и по полученным данным рассчитывают широту
местоположения корабля. В 1735 г. англичанин Дж. Гаррисон сконструировал пружинный хронометр. Он работает в корабельных условиях и хранит время по Гринвичу. Через этот английский город проходит нулевой меридиан. Разность между временем на нулевом меридиане и местным временем равна долготе той точки, где находится судно, выраженной в часах и минутах. Хронометр и секстант стали основными инструментами мореходной астрономии. Однако без карты, как и без компаса, ни одно судно в море не выйдет. У штурмана обязательно есть морские навигационные карты, на которые нанесены начальный
пункт плавания и порт назначения.
Начиная с конца XVI в. и до сих пор морские карты составляются в меркаторской проекции,
названной в честь её создателя, фламандского картографа Герарда Кремера, больше известного
под латинизированным именем — Меркатор. В последние годы в дополнение к морским
«бумажным» картам на кораблях появляются электронные навигационные карты. На экране
дисплея высвечивается участок района плавания с сушей, гаванями и другими объектами. По
электронной карте перемещается световая отметка, имитирующая судно.
В 1895 г. А. С. Попов изобрёл радио. Корабли получили радиосвязь. А со временем были
созданы и различные средства радионавигации: радиопеленгаторы, береговые и спутниковые
радионавигационные системы, радиолокационная техника.
По значению для судовождения радиолокацию (от лат. radio — «излучаю», «испускаю лучи» и
locatio — «расположение», «размещение») можно сравнить разве что с магнитным компасом. С
её помощью был, наконец, побеждён туман.
Для плавания атомных подводных лодок и ледоколов в околополярных широтах (компасы там
непригодны) были разработаны особые средства кораблевождения. Это автоматизированные
комплексы с инерциалъными навигационными системами. Они измеряют ускорение судна и
вычисляют по этому ускорению скорость, пройденный путь и координаты.
Успешный запуск 4 октября 1957 г. первого советского искусственного спутника Земли и
последующие достижения науки и техники в освоении космического пространства дали
возможность создать системы спутниковой навигации. Первыми из них стали в 70-х гг.
советская «Цикада» и американский «Транзит». В последние годы XX в. начала действовать
глобальная спутниковая навигация на базе отечественной системы «Глонасс» и американской
«Навстар». Их появление — выдающееся событие в развитии навигационной техники.
Спутниковая навигация позволяет определять скорость движения любого объекта (корабля,
самолёта и др.) и его координаты во всех районах земного шара. Точность измерений в первом
случае составляет 0,3 м/с, во втором — 100 м. Для приёма сигналов со спутников корабли и
самолёты снабжены специальной приёмной аппаратурой (приёмоиндикаторами).
Искусство и техника судовождения будут совершенствоваться, пока Мировой океан остаётся
ареной деятельности человека.
Микроскоп, изобретённый в 1673 г. голландским натуралистом Антони ван Левенгуком,
совершил настоящую революцию в науке. Благодаря этому прибору стало возможным
изучение структур столь малых, что невооружённым глазом разглядеть их нельзя. Первые
микроскопы давали увеличение в сотни раз, позволяя увидеть «конструкцию» древесины,
металлов, строение живой клетки. Позже появились более сложные и совершенные приборы,
но принцип работы со времён Левенгука практически не изменился.
Любой оптический микроскоп использует световые волны и состоит из трёх основных
элементов: объектива, окуляра и конденсора.
Конденсор (от лат. condenso — «сгущаю», «уплотняю») концентрирует световой поток, и тот
ярко освещает объект исследования. Первое увеличенное изображение создаётся объективом, а
второе — окуляром (от лат. ocularis — «глазной»). Полное увеличение оптического
микроскопа равно произведению увеличений объектива и окуляра и достигает 3 тыс. раз.
Увидеть в такой прибор можно частицу размером около 0,4 микрометра (0,0004 мм). Этот
предел называется разрешающей способностью; объекты меньшего размера световые волны
«не замечают».
Световой микроскоп позволяет изучать только поверхность непрозрачных веществ, а их
внутреннее строение остаётся скрытым от глаз. В XX столетии были созданы приборы,
которые сумели «заглянуть» внутрь вещества. Рентгеновские лучи принесли сведения о том,
как расположены в кристаллах атомы. Исследование спектров излучения (набор
электромагнитных волн, испускаемых нагретым веществом) дало возможность не только
узнать состав давно известных соединений, но и открыть новые элементы. Когда выяснилось,
что атом не есть «неделимая» (так переводится с греческого языка это слово) частица материи,
начали строить новые физические приборы для изучения структуры атома — ускорители
заряженных частиц.
Сегодня научно-исследовательские лаборатории располагают разнообразной техникой для
исследования свойств материи. Это осциллографы, которые служат для записи сложных электрических сигналов; генераторы, вырабатывающие импульсы или непрерывные колебания разных частот, установки для химического анализа и многие другие сложные приборы. Написать здесь обо всей подобной технике невозможно: одно только её перечисление займёт несколько страниц, а подробный рассказ о работе — вообще целый том. Мы остановимся на научных приборах только двух типов: во-первых, на электронных микроскопах, которые обладают рекордной разрешающей способностью, и, во-вторых, на ускорителях, позволивших насколько возможно «забраться» вглубь материи.
Предприниматель и финансист, глава всемирно известных фирм «Италоконсульт» и «Оливетти», один из руководителей могущественного концерна «Фиат», основатель авиакомпании «Алиталия» и ряда других, Аурелио Печчеи родился в 1908 г. в Турине в небогатой семье. Сначала как будто ничто не предвещало ему громкой славы. Однако газеты, сообщившие миру о кончине Печчеи, называли его «человеком, посвятившим себя спасению человечества», «одним из немногих, кому посчастливилось убедить людей обратить внимание на главное».
В годы Второй мировой войны Аурелио Печчеи был участником боевой группы итальянского движения Сопротивления фашизму. Почти чудом он избежал расстрела после ареста во время облавы в 1944 г.
В послевоенной Италии Печчеи сделал блестящую деловую карьеру. Филиал компании «Фиат» в Аргентине, которым он руководил, быстро стал одной из самых процветающих фирм во всей Латинской Америке. «Я пришёл на „Фиат" совсем юным, — писал позже Пиччеи, — и работал там не жалея сил: заключал контракты, завоёвывал рынки, воспитывал персонал и добывал прибыль». Успех сопутствовал начинающему предпринимателю: основанные им фирмы богатели, находившиеся под его управлением компании развивались. Казалось бы, что же ещё нужно удачливому менеджеру, руководителю (как он сам заявлял, «по складу ума и образованию»), занимающему ключевые посты в целом ряде концернов? Однако блестящая деловая карьера была лишь прологом последнего этапа жизни Печчеи. В конце 50-х гг. он стал организатором общественного движения, голос которого услышал весь мир. Сам Печчеи писал: «Психологически я проделал за все эти годы почти полный круг, вернувшись, в конце концов, к идеалам и надеждам своей далёкой юности».
В центре внимания Аурелио Печчеи оказываются взаимоотношения человека, природы и техники. Той культуре, тому образу жизни, которые зародились в далёкую эпоху неолита, пришёл конец, считал он. Середина XX в. не просто очередной период истории технической цивилизации — это начало новой эры. Человечеству грозит гибелью поднятая им самим волна отрицательных последствий промышленной деятельности. Развитие техники уже привело к необратимым изменениям природы и в дальнейшем может вызвать глобальную катастрофу. «Мы — все вместе и каждый из нас, — говорил Печчеи, — несём ответственность не только перед современниками, но и перед будущими поколениями, перед теми, кто будет жить на планете после нас».
...В апреле 1968 г. около 30 видных учёных из разных стран мира — математиков, социологов, экономистов — получили приглашение прибыть в Рим для обсуждения «актуальных проблем современного общества в их совокупности». Участники съезда, к которым примкнули и другие крупные
специалисты, образовали союз единомышленников Аурелио Печчеи. Все они разделяли его тревогу по поводу угрожающих человечеству последствий загрязнения природы. Небольшая некоммерческая организация получила название, хорошо известное теперь во всём мире, — Римский клуб. Он стал заказывать ведущим специалистам мира и членам клуба исследования по интересующим его вопросам, а затем публиковать полученные результаты в виде «Докладов Римского клуба». В организацию вошли более ста учёных, общественных деятелей и бизнесменов из 53 стран мира, в том числе и из России.
В 1972 г. вышел в свет первый «Доклад Римского клуба», подготовленный сотрудниками Массачусетского технологического института (США) под руководством Денниса Медоуза. Доклад произвёл на международное сообщество впечатление разорвавшейся бомбы. Медоуз пришел к выводу: рост потребления природных ресурсов и соответственно отходов производства имеет границы, определяемые возможностями биосферы. Чтобы спастись от экологической катастрофы, человечество в ближайшее время должно остановить этот процесс. До 1991 г. было опубликовано ещё 18 докладов, и каждый из них привлекал всеобщее внимание, становился событием мирового значения. (Подробнее об этом можно прочитать в статье «Компьютеры предсказывают будущее» в томе «География» «Энциклопедии для детей».) ...14 марта 1984 г. Аурелио Печчеи работал над новым документом — «Памятной запиской на конец столетия». Он продиктовал стенографистке: «Мир — главный член того уравнения, в котором решаются вопросы развития, качества жизни и самореализации человека. Проблема мира должна быть понята во всей своей всеобъемлющей глубине — ведь мирное сосуществование насущно необходимо не только на всех уровнях, во всех областях деятельности человеческого сообщества, но и в отношениях Человека и Природы...». Это были последние слова, обращенные президентом Римского клуба ко всему человечеству. Через несколько часов Аурелио Печчеи скончался от сердечного приступа. Деятельность Римского клуба продолжается и сегодня. В 1991 г. в нашей стране была опубликована книга «Первая глобальная революция». Её авторы — члены Римского клуба, учёные А. Кинг и Б. Шнайдер предупреждают мир, что в погоне за материальной выгодой человечество, эксплуатируя природу, уничтожает планету и самоё себя. Они пишут о том, что считают сейчас самым главным: «Эта книга предназначена для тех, кто обеспокоен будущим нашей планеты и всего человечества. Пусть их тревога будет усиливаться, это поможет разбудить тревогу во всех остальных. Наше исследование в первую очередь адресовано молодёжи, которой необходимо яснее представить себе состояние мира, унаследованного ею от предшествующих поколений. Именно молодёжь должна вдохновенно участвовать в создании нового, устойчивого общества, способного обеспечить качественную и относительно процветающую жизнь для последующих поколений».
Изучение социальной истории техники помогает понять, как тесно связаны человек и техника, развитие техники и развитие общества. В истории цивилизации были эпохи, когда изменения в технике и в жизни общества почти не ощущались. В Древнем Египте, проспав лет этак пятьсот, можно было и не догадаться о пятивековом сне: вокруг стояли бы всё те же жилища, люди пользовались бы теми же предметами быта.
С появлением бронзы и железа преобразования в жизни общества пошли быстрее. Уже в IV— III вв. до н.э. в Древней Греции развивались математика, механика, архитектура, кораблестроение. Увеличивалось производство товаров, расширялась торговля. Возникло сословие мастеров-ремесленников. Совершенствуя технику, двигая вперёд промышленность и торговлю, люди изменяли условия собственной жизни. Теперь они уже не могли жить, как раньше. В результате организация общества тоже становилась другой.
Особенно глубокие и быстрые изменения в технике произошли в конце XVIII — начале XIX в. Ткацкий механический челнок Джона Кея, паровой двигатель Джеймса Уатта и другие великие изобретения положили начало индустриализации. В возникшем промышленном обществе начались глубокие социальные сдвиги, появились иные потребности и запросы. Чтобы удовлетворить их, создают новые технические средства.
Получается так: человек развивает технику, техника, в свою очередь, изменяет мир человека и
самого человека, человек и техника вместе преобразуют природу.
Люди и грузы перемещаются между этажами с помощью подъёмников — лифтов различной
конструкции и эскалаторов. Горизонтальным транспортом в зданиях очень большой площади
служат пассажирские транспортёры — движущиеся тротуары.
КАКИЕ БЫВАЮТ ЛИФТЫ
Легендарный Колизей в Древнем Риме был оборудован 12 лифтами (от англ. lift —
«поднимать»), на которых участники поединков поднимались на арену с нескольких подземных этажей. Десятки рабов рычагами сложной конструкции приводили в действие эти лифты. До наших дней сохранились лишь противовесы — массивные каменные глыбы.
Римский император Нерон, правивший в 54—68 гг. н.э., поднимался в свои золотые покои (на высоту около 40 м) на лифте — это была роскошная платформа из сандалового дерева, подвешенная на канатах и скользившая по деревянным направляющим. Трон Константина VII, царствовавшего в Византии в X в., при помощи системы надувных мехов (пневматического привода) вместе с императором возносился на внушительную высоту, приводя присутствующих в трепет. Механизм лифта, более всего напоминающий современный, изобрёл Леонардо да Винчи. Именно он первым предложил использовать в конструкции подъёмника канатные барабаны, зубчатые передачи и стальные тросы.
В России пассажирские лифты появились в середине XVIII в. в Царском Селе и усадьбе Кусково под Москвой. Чуть позднее И.П. Кулибин устроил для Екатерины II в Зимнем дворце грандиозную затею — «подъёмно-спусковые кресла» с винтовым приводом. Сначала механизм вращали люди, потом их заменила паровая машина.
Один из первых лифтов с паровым приводом установил в 1857 г. американский изобретатель Илайша Грейвс Отис (1811 — 1865) в пятиэтажном универсальном магазине в Нью-Йорке. Лифты, работавшие по схеме винтового домкрата, к 1870 г. были заменены на гидравлические. Вода или масло подаётся в цилиндр, давит на поршень, а он, в свою очередь, поднимает кабину. Известны «плавающие» лифты, кабины которых всплывают вместе с уровнем воды, нагнетаемой насосом в герметично закрытую шахту, а также пневматические лифты — их кабины поднимаются воздушным давлением, создаваемым в шахте.
До конца XIX в. строительство многоэтажных зданий сдерживалось отсутствием надёжных и безопасных лифтов. Только изобретение автоматического устройства (парашюта), тормозящего кабину при обрыве несущего троса, позволило строить небоскрёбы. В 1854 г. в США И.Г. Отис впервые испытал автоматический тормоз — аварийный пружинный механизм. Теперь в случае обрыва несущего троса автоматически срабатывало очень надёжное механическое предохранительное устройство на крыше кабины. Зажимные приспособления входили в соприкосновение с направляющими кабины и моментально тормозили её. Благодаря изобретению Отиса человечество без страха шагнуло в эпоху строительства высотных зданий.
Электрические лифты появились в 80-х гг. XIX в. в Германии. В Москве первый такой лифт
был установлен в 1901 г. в жилом доме.
Существует и многокабинный подъёмник непрерывного действия — патерностер (или нория).
Его шахта постоянно открыта со стороны входа, а кабины не имеют дверей. Множество кабин
соединено в замкнутую цепь. Одна половина цепи медленно опускается, другая —
поднимается. Производительность такого лифта высока: пассажиры входят в кабины и выходят
из них прямо на ходу.
Современный лифт преодолевает в месяц в среднем 3000 км, им пользуются до 12 тыс. раз.
Несмотря на такой суровый режим эксплуатации, лифт остаётся наиболее надёжным и
безопасным средством передвижения.
По назначению лифты бывают пассажирские, грузопассажирские, грузовые, больничные,
тротуарные
(используются для подачи грузов с уровня тротуара в подвал магазина; при этом шахта лифта
закрывается крышкой люка, расположенной в плоскости тротуара), магазинные,
автомобильные, грузовые и строительные подъёмники. Грузовые лифты могут поднимать до 10
т груза со скоростью до 1,5 м/с, а пассажирские — до 30 человек со скоростью 7 м/с на высоту
до 150 м.
Часы — прибор, отсчитывающий время в течение суток. Так определяют этот механизм толковые словари. Часы настолько привычны, что даже самые современные модели мало нас удивляют. Между тем у часов не только древнейшая, но и очень любопытная история. Достоверно известно, что самые первые указатели времени появились в середине III тысячелетия до н.э. Это были солнечные часы, представлявшие собой простой стержень (или пластинку), тень от которого в солнечный день падала на горизонтальный циферблат; самая короткая тень показывала полдень. Примечательно, что использовалось такое устройство и для определения времени, и для нахождения географической широты места (в последнем случае оно именовалось гно'мон). Солнечные часы дожили до наших дней. Сегодня их можно увидеть на многих старых зданиях.
Солнечные часы имеют серьёзный недостаток — ночью и в пасмурный день они бесполезны. Поэтому придумали (в III тысячелетии до н.э.) водяные часы: вода по капле поступала в сосуд со шкалой, проградуированной в единицах времени. Часы назвали клепсидра (в переводе с греческого «воровка воды»). Они существовали очень долго — вплоть до середины XIX в. Затем появились часы песочные и «огневые» — свечи и масляные лампы с делениями.
Подлинную революцию в истории приборов для определения времени совершили механические часы. Первое упоминание о них относится к концу VI в. С той поры люди утратили интерес ко всем другим подобным устройствам и занялись улучшением новинки.
Конструкция первых механических часов была простой. Гири на верёвке, намотанной на
горизонтальный вал, опускались и через систему зубчатых колёс двигали стрелки.
Сначала механические часы устанавливали лишь на самых высоких зданиях, потому-то такие
часы и получили название башенных. В России они впервые появились в Московском Кремле
(1404 г.). Их механизм, работы монаха Лазаря Сербина, приводили в действие гири.
В 1510 г. немецкий механик П. Генлайн приспособил к часовому механизму пружину в виде
стальной спирали и сделал первые карманные часы. Но поскольку туго закрученная пружина
действует на механизм с большей силой, чем раскрутившаяся, возникла потребность в
устройстве, подающем энергию равномерно. И тогда изобрели колебательную систему —
маятник в стенных и напольных часах и балансир (крутильный маятник) в настольных и
карманных.
Маятник обладает важным свойством: период его колебаний (или вращений) не изменяется.
Если энергия пружины или гири будет постоянно поддерживать незатухающие колебания
маятника, а механизм — считать их, то часы должны показывать время весьма точно. Маятник
оснастили спусковым механизмом.
Самый старый спусковой механизм — шпиндельный. Появился он в XIV в. и существовал до
конца XIX в. Устройство, игравшее роль маятника, имело форму коромысла с подвижными
регулировочными грузами. Оно было насажено на вал (шпиндель) с двумя палетами
(пластинами) на концах. Палеты поочерёдно входили между зубцами спускового колеса,
которое раскручивала опускающаяся гиря. Вращаясь, колесо зубом надавливало на верхнюю
палету и поворачивало на пол-оборота шпиндель. В этот момент нижняя палета застревала
между двумя зубцами и притормаживала колесо. Затем цикл повторялся.
Шагом вперёд стал анкерный механизм, основная часть которого — анкер (от нем. Anker —
«якорь») — действительно напоминает корабельный якорь. Анкер служит связующим звеном
между маятником или балансиром и спусковым колесом.
В 1675 г. нидерландский учёный X. Гюйгенс предложил использовать в качестве регулятора
колебаний крутильный маятник — балансир со спиралью. Система Гюйгенса до сих пор
применяется в наручных и настольных механических часах. Балансиром служит массивное
колечко, к которому крепится тонкая спиральная пружинка (волосок). Поворачиваясь, балансир
качает анкер. Палеты анкера из синтетического рубина поочерёдно входят между зубьями
спускового колеса. За один период качания балансира колесо поворачивается на несколько градусов — ширину одного зуба. При этом оно подталкивает скобу анкера, и тот, поворачиваясь, подкручивает балансир.
Минутной и секундной стрелками часы оснастили лишь в середине XVII в. И тут стали заметны значительные погрешности: часы то немного спешили, то отставали. Оказалось, что причина тому — материал, из которого изготовлен маятник (спираль). Расширяясь или сокращаясь при нагревании или охлаждении, маятник колебался с разной частотой, из-за чего возникали ошибки в отсчёте времени. Пришлось изобретать особый материал, устойчивый к температурным перепадам, — инвар. В итоге погрешность хода механических наручных часов даже при резкой смене температуры не превышает за сутки и полсекунды.
Первые попытки применения электрических устройств в часах относятся к 30—40-м гг. XIX в., однако определять время с помощью электроэнергии начали лишь столетие спустя. Сначала появились довольно большие электромеханические часы, в которых электрический ток через контакты, управляемые маятником или балансиром, двигал стрелки. И только когда научились делать компактные батарейки, стали выпускать электрические наручные часы. Они имели балансир, их электрическую цепь замыкали механическими контактами. Затем перешли к изготовлению часов на полупроводниковых и интегральных схемах.
Появились также электронно-механические часы с кварцевыми осцилляторами в качестве колебательных систем. В них электрические импульсы спускового регулятора управляют работой миниатюрного электродвигателя. Эти часы отличаются высокой точностью хода — погрешность не превышает 2 с в сутки, в то время как у электрических с балансиром она достигала 15 с. Наконец, были созданы электронные часы — с электронной схемой и цифровым индикатором на жидких кристаллах или светодиодах. В сущности, это миниатюрные специализированные электронно-вычислительные устройства. Помимо генератора в них входят делители, формирователи, умножители, усилители электрических колебаний и другие элементы электронной техники. Для большей стабильности работы генератор оснащается кварцевым резонатором, что значительно повышает точность хода. В таком случае генератор называют кварцевым, а часы — электронными кварцевыми. Поразительна компактность их электронного механизма — он может уместиться на пластинке размером 0,5x0,5 см и толщиной 0,1 мм.
Особую группу составляют астрономические часы, используемые при наблюдениях за небесными светилами и для хранения времени; их суточная погрешность составляет 10" с. Поскольку наручные часы большую часть суток соприкасаются с телом человека, их стали использовать для контроля за состоянием здоровья «хозяина». У некоторых марок часов имеется тонометр (от греч. «то'нос» — «напряжение» и «ме'трон» — «мера»), который в
любой момент может показать величину кровяного давления и частоту пульса, высветив
данные на мини-дисплее.
Разведчик должен не только добыть секретную информацию, но и незамедлительно передать её по назначению, иначе сведения устареют и потеряют ценность. В этом ему помогает коротковолновый радиопередатчик. Чтобы не успели запеленговать, применяют импульсную радиопередачу: сообщение в эфир «выстреливают» мгновенно. Уже во время Второй мировой войны такая мини-радиостанция помещалась в небольшом чемоданчике. А современные
средства спутниковой связи вообще размером с книгу.
Есть и другие, самые необычные способы связи. Известно немало случаев, когда агентурные
сведения переносили голуби. В период Второй мировой войны немецкие разведчики
переснимали текст сообщения на кусочек фотоплёнки и наклеивали его на конверт под
почтовую марку. Письмо вполне невинного содержания легально следовало в какую-нибудь
нейтральную страну на конспиративный адрес.
Перевозят секретную информацию в тайниках: в каблуке, в кисточке для бритья, в зажигалке,
массажной щётке, авторучке, курительной трубке и т. п. Можно нанести невидимое
изображение на носовой платок, а потом проявить каким-нибудь простым реактивом —
мыльной водой, раствором йода или просто мочой. А что делать, если разведчику грозит
провал и собранные материалы (на фотоплёнках, видеолентах, дискетах, листах бумаги) надо
срочно уничтожить?
На этот случай все материалы заранее вкладывают в герметичный контейнер, который легко
помещается в кармане одежды. Стоит нажать кнопку на крышке — и содержимое без огня и
дыма, незаметно для окружающих превратится в горстку пепла или кусок оплавленной
пластмассы.
На службе у радиотехнической разведки сегодня есть самые мощные средства: космические
спутники, корабли, самолеты. Десятки станций радиоперехвата круглосуточно слушают эфир,
ловят и расшифровывают правительственную и военную информацию. Большую ценность
представляют данные, передаваемые по радио при запуске космических кораблей или при
испытаниях стратегических ракет.
Массивное оборудование устанавливают на автомобиль с дипломатическими номерами,
который свободно перемещается по территории иностранного государства. Портативные (от
фр. porter — «носить») устройства радиоперехвата разведчики прячут под одеждой, в обычный
чемоданчик или закладывают неподалёку от военных объектов, маскируя под пенёк или сухую
ветку.
Компьютеры, телексы, факсы, электронные пишущие машинки, телефоны испускают
электромагнитные колебания в эфир, в цепи питания и заземления (наводки). А потому они
могут стать источником утечки секретной информации. Аппаратура со сверхчувствительной
направленной антенной с расстояния более 1500 м улавливает и усиливает сигналы,
излучаемые этими устройствами при работе. Полученную информацию затем дешифрует
компьютер.
Подсоединив к кабелям питания, проводам заземления или просто к водопроводным трубам за
сотни метров от здания специальную аппаратуру, разведчик может определить, что печатает
принтер или электрическая пишущая машинка. В сети возникают микроскопические скачки
напряжения, каждый из которых соответствует определённому письменному знаку.
Если же спрятать в компьютере электронное устройство, то можно «считывать» секретнейшую
информацию с клавиатуры или «выуживать» её из электронной памяти машины.
Российская разведка установила, что 8% компьютеров, закупленных за рубежом, снабжены так
называемыми закладками — встроенными устройствами или особыми программами, похожими
на компьютерный вирус. По кодированному радиозапросу с наземного пункта или с
космического спутника «закладка» передаст в эфир любую информацию из памяти компьютера
или выведет из строя программное обеспечение. Такой миниатюрный радиомаячок, встроенный в заводскую упаковку, рассказывает, где находится закупленное за рубежом оборудование он передаёт сигналы на спутник Используют и обычную бытовую технику. Очень «болтливы» кнопочные телефоны — способность к утечке информации заложена в их конструкции: даже если трубка лежит на рычаге, разговор в комнате можно услышать, подключившись к линии.
Уже в 1860 г. позиции армии противника фотографировали с воздушного шара. Во время
Первой мировой войны появились голуби-разведчики: компактный фотоаппарат крепился на
груди птицы. Снимали вражеские объекты и с самолётов.
В период «холодной войны» советские службы противовоздушной обороны постоянно сбивали
беспилотные воздушные шары-шпионы с разведывательной аппаратурой, запускавшиеся США.
На огромной высоте эти шары дрейфовали с попутными ветрами от Камчатки до Кольского
полуострова через весь Советский Союз. Сегодня разведку ведут и со спутников: с высоты
более 200 км их телеобъективы размером со средний телескоп могут различить на земле даже
человека.
Есть специальные приспособления для наблюдения и у современных «рыцарей плаща и
кинжала». Излюбленный микрофотоаппарат как российских, так и зарубежных разведчиков —
крошка «Минокс ЕС», длина которого всего 80 мм, а вес 56 г. Швейцарская камера «Тиссина»
свободно помещается в сигаретной пачке.
Разведчику важно скрыть фотоаппарат, поэтому его маскируют под бытовой предмет. В 1887 г.
в Англии впервые разместили компактную фотокамеру в корпусе карманных часов, рядом с
механизмом. В 50-х гг. XX в. в Швейцарии сконструировали фотоаппарат, замаскированный
под мужские наручные часы. Сейчас серийно производят камеры, внешне похожие на
сигаретную пачку, портсигар, зажигалку, авторучку.
Немецкая фирма «ПК Электроник» выпускает видеокамеру (34x43x30 мм), которая может
работать почти в полной темноте. Более того, её вместе с миниатюрным видеомагнитофоном
удалось поместить в пряжку брючного ремня. Российские спецслужбы используют камеру на
восемь снимков (формат 4x4 мм) в виде перстня с крошечным объективом вместо драгоценного камня.
Современные подзорные трубы и телеобъективы позволяют рассмотреть объект через окно с
расстояния в десятки метров. Вооружившись приборами ночного видения (инфракрасными или
с электронными усилителями изображения), разведчики могут вести наблюдение даже в
полной темноте.
Заглянуть в закрытое помещение для них тоже не проблема. Для этого есть телекамера с
дистанционным управлением, на объектив которой надета насадка-эндостсотг (от греч.
«э'ндон» — «внутри») — гибкий волоконный световод диаметром 2 мм и длиной до 2 м.
Просунув эндоскоп через замочную скважину или трещину в стене, можно заснять всё помещение в абсолютной темноте, просмотреть документы, лежащие на столах или внутри
запертого сейфа.
А ксерокопию с документа, «позаимствованного» на короткое время, делают на аппарате,
способном работать в автомобиле, который мчится по бездорожью.