Мощные лазеры (газодинамические и газовые) оказались незаменимыми при термической
обработке металлов. Лазерный луч в доли секунды нагревает тонкий верхний слой, например,
изделия из стали. При охлаждении оно как бы одевается в твёрдую закалённую «скорлупу»,
устойчивую к износу; сердцевина же остаётся вязкой и упругой. То есть сильно повышается
прочность изделия, его стойкость к ударам и истиранию. Поэтому лазерной закалке подвергают
детали, испытывающие высокие нагрузки, — оси железнодорожных колёс, зубья шестерёнок,
распределительные валы двигателей внутреннего сгорания.
Сфокусированным лазерным лучом режут толстую листовую сталь, раскраивают ткани на
текстильных фабриках. Разрез получается очень тонким. А потому выкройки деталей можно
размещать на полотне более плотно и тем самым экономить материал. Световым лучом
сваривают детали, причём из материалов, не поддающихся сварке другими способами, —
например, из металла и керамики или стекла Лазерным лучом сверлят, точнее, мгновенно пробивают отверстия любой формы в самых прочных материалах. Всем известна, например, лампочка накаливания. Главная её деталь — тонкая вольфрамовая проволока, свёрнутая в спираль. Изготовляют её способом волочения: протаскивают заготовку через фильеры (от фр. filie're, от fil — «волокно», «нить») — сужающиеся отверстия. Вольфрам — металл очень твёрдый, поэтому фильеры сверлят в алмазе. Операция эта сложная, длительная и дорогая: алмаз сверлят только алмазом, и обработке он поддаётся очень медленно. Лазерная вспышка пробивает в минерале отверстие за считанные секунды. А излучение фокусируют так, что фильера сразу получается нужной формы и диаметра.
Интересно, что лазерным излучением алмаз можно не только «испортить», пробив в нём дырку, но и улучшить. Посторонние включения внутри крупного ювелирного камня не позволяют огранить последний в дорогой бриллиант, поскольку нарушают его «игру». Чтобы убрать дефекты, алмаз раньше распиливали на части. Сегодня лазерным лучом, сфокусированным в тонкую нить, включения выжигают и испаряют через пробитый микроскопический канал. После такой «косметической операции» отверстие заполняют прозрачным пластиком, и оно становится совершенно незаметным. В хороших механических часах стоят детали, изготовить которые без лазерной технологии очень нелегко. Это так называемые часовые камни — подшипники, на которые опираются оси шестерёнок. В каждом часовом механизме камней (миниатюрных шайбочек из синтетического корунда) не меньше десятка. Корунд по твёрдости почти не уступает алмазу, но лазерный станок пробивает в нём отверстие заданной формы меньше чем за секунду.

Судну, как и человеку, нужен дом — удобная и безопасная стоянка, где корабль может разгрузиться, принять на борт новый груз, запастись топливом, провиантом и пресной водой, а экипаж — отдохнуть и подготовиться к очередному рейсу. Таким домом для пассажирских и грузовых судов служит порт (от лат. portus — «гавань»), а для боевых — военно-морская база. Для строительства морского порта выбирают участок берега моря с прилегающей акваторией (от лат. aqua — «вода» и «территория») и оборудуют его причалами для стоянки судов и погрузочно-разгрузочных работ, складами и, при необходимости, вокзалами. Порты бывают пассажирские, торговые, рыболовецкие, лесные, нефтяные и др. Естественные порты укрыты в глубоких бухтах или в устьях рек и нередко дополнительно защищены от штормов мощными каменными валами — молами или волноломами.
На территории порта есть несколько причальных зон. У пирса (привокзального причала) швартуются пассажирские суда, а сухогрузные располагаются у грузовых причалов с подъёмными кранами. Тяжеловесные «штучные» грузы (реакторы, локомотивы, турбины, трансформаторы и т.п.) переносят с помощью более мощных плавучих кранов. Самый большой в мире плавучий кран — грузоподъёмностью 3 тыс. тонн — работает в японском порту Кобе. Контейнеры, доставленные судами-контейнеровозами, переваливают на берег причальными перегружателями с автоматическими захватами. Затем их перевозят контейнерными погрузчиками и складывают в штабеля на терминалах, занимающих в портах большую площадь. Один из крупнейших в мире — китайский порт Сянган (бывший Гонконг) имеет семь терминалов общей площадью 140 га. Ежегодно через него проходит 3 млн. 460 тыс. двадцати футовых (1 фут = 0,3048 м) контейнеров. Все их фиксирует электронная система учёта, с помощью которой можно быстро отыскать нужный.
Необходимые для судна припасы, прибывшие и предназначенные для отправки грузы хранят на складах — обычных и специализированных. Например, зерно — в элеваторах (от лат. elevator — «поднимающий»), а фрукты, овощи и другие скоропортящиеся грузы — в огромных холодильниках. Грузы перевозят внутрискладским транспортом. Как правило, в портах имеются сухие или плавучие доки, где суда ремонтируют. Навигационные приборы, радиоэлектронную технику, а также другие судовые устройства и механизмы проверяют и ремонтируют на судоремонтном заводе порта или в специализированных мастерских С появлением крупнотоннажных танкеров, осадка которых достигает 16—18 м, потребовалось
резко увеличить длину причалов и глубину мест погрузки-выгрузки. В некоторых портах для
таких танкеров построены выносные, в том числе и понтонные, причалы, оборудованные
донными или плавающими трубопроводами. Непременный элемент современного порта —
развитая сеть железнодорожных и автомобильных путей.
Когда все причалы заняты, суда ожидают своей очереди на якорной стоянке внутреннего или
внешнего рейда (голл. reede). Порты, расположенные далеко в устьях рек, нередко оборудуют
аванпортами (от фр. avant — «впереди» и лат. portus) возле самого моря. Аванпорты,
предназначенные прежде всего для танкеров и судов с навалочными грузами, позволяют
избежать больших потерь времени из-за медленного продвижения крупных морских судов по
речному фарватеру (от голл. varen — «плавать» и water — «вода»).
Ориентироваться при подходе к порту помогают радиолокаторы и маяк с прожектором и
сиреной, стоящий обычно возле входа в порт, у волнолома или в конце мола. Если судно
приходит в данный порт впервые, его капитан может вызвать лоцмана, который укажет наиболее
простой путь к стоянке, а портовые буксиры (от голл. boegseren — «тянуть») помогут большому
судну выполнить манёвр в акватории порта.
Крупнейшие порты мира — Роттердам, Нью-Йорк, Марсель, Антверпен, Лондон, Сингапур,
Санкт-Петербург, Шанхай, Далянь и некоторые другие. Их ежегодный грузооборот исчисляется
миллионами тонн.
Существуют и специализированные порты. Архангельск, например, ориентирован на операции с
лесом, английский порт Кардифф — с углём. Рыбные порты Калининграда и Мурманска служат
базами рыболовецкого флота. Сочи и Ялта — пассажирские порты, а сахалинский Холмск имеет
специальный причал для железнодорожных паромов.
Находка и Восточный, одни из самых молодых российских портов, а также Владивосток служат
морскими воротами страны на Тихом океане. Порт Тикси — базовый перевалочный пункт в
Центральной Арктике, в первую очередь для судов, следующих по Северному морскому пути.
После распада СССР Новороссийск и Туапсе стали основными черноморскими портами России. Вблизи Санкт-Петербурга, на берегах Лужской губы Финского залива, будет построен новый большой порт. Он заменит потерянные Россией в 1991 г. порты, находящиеся теперь на территории Прибалтийских государств.
Чтобы осмотреть или отремонтировать подводную часть судна, его ставят в док. Существуют доки сухие и плавучие. Сухой док представляет собой искусственный бассейн с железобетонными стенами, дно которого расположено ниже уровня акватории. Он отделён от моря батопортом (от греч. «ба'тос» — «глубина» и лат. portus), т.е. водонепроницаемыми воротами. При открытом батопорте уровни воды в доке и акватории уравниваются, судно вводят в док и закрывают ворота. Затем док осушают насосами, судно «садится» на опорные кильблоки (килевую дорожку) на дне бассейна, и его подводная часть становится доступной для осмотра и ремонта.
Сухие доки используют также на судостроительных верфях для постройки и спуска на воду готовых судов. В строительных доках, как и в судоремонтных, применяют различные подъёмно-транспортные устройства (например, краны и судовозные тележки). Ввод судов в бассейн и вывод из него обеспечивает швартовотяговое оборудование.
Плавучие доки относятся к судам технического флота. Они представляют собой стальные или железобетонные прямоугольные понтонные сооружения с танками (балластными отсеками). При заполнении танков водой стапель-палуба (днище сооружения) погружается на глубину, позволяющую ввести судно в док. После этого воду откачивают, док всплывает, и судно «садится» на кильблоки, установленные на стапель-палубе. Закончив ремонт, док снова притапливают, судно оказывается на плаву, и его выводят в море.
Для перевозки судов по водным бассейнам, глубина которых не позволяет кораблю передвигаться самостоятельно, используют транспортные плавучие доки. Например, построенные на речных судоверфях подводные лодки доставляют по рекам и каналам к морским бассейнам только на таких доках.
Грузоподъёмность современных плавучих доков превышает 100 тыс. тонн, длина стапель-палубы бывает более 400 м, а ширина достигает 90 м. Их оборудуют балластно-осушительными и вентиляционными системами, подъёмными кранами, источниками электроэнергии. Судно ставят в док регулярно, через определённые промежутки времени. Корпус корабля очищают от морских организмов, которыми он успел обрасти, при необходимости заменяют повреждённые листы обшивки, красят. Одновременно устраняют неисправности подводных систем и устройств, антенн эхолотов и другой гидроакустической техники.

Первые самоходные двухколёсные экипажи почти одновременно создали француз Л. Перро и американец С. Роупер в 1869 г. Это были деревянные велосипеды с лёгкой паровой машиной. Желающих оснастить «бицикл» паровым двигателем хватало. Например, по чертежам Л. Коупленда фирма «Норторп» в 80-х гг. изготовила около 200 двух- и трёхколёсных паровых велосипедов. В 1885 г. немецкий инженер Готлиб Даймлер сконструировал компактный двигатель внутреннего сгорания (ДВС; см. статью «Рождение автомобиля») и для демонстрации его в действии установил на деревянный велосипед. Мелкосерийное производство аналогичных самоходов в Германии освоили братья Генрих и Вильгельм Хильдебранды совместно с Алоисом Вольфмюллером. Они впервые применили на двухколёсном экипаже пневматические шины и двухцилиндровый двигатель, назвав новинку мотоциклом (от лат. motor — «приводящий в движение» и греч. «ци'клос» — «колесо»), т. е. моторизованным велосипедом. Всемирное признание к мотоциклам пришло в 1895 г., когда французские изобретатели Альбер де Дион и Жорж Бутон создали очень лёгкий одноцилиндровый четырёхтактный ДВС, установив его на специально спроектированную трёхколёсную конструкцию. Получился трицикл «Де Дион-Бутон». По лицензии этой фирмы и зачастую с её моторами трициклы строили во многих странах. В России в конце XIX — начале XX в. они выпускались в течение десяти лет.
В 1897 г. русские журналисты Евгений и Михаил Вернеры освоили во Франции изготовление велосипедов с лёгким моторчиком, закреплённым над передним колесом, с приводом на него через ремённую передачу. В 1898 г. на мотоциклах фирмы «Лаурин-Клемент» (в настоящее время «Шкода», Чехия) ДВС расположили, как на самоходе Г. Даймлера. Это взяли на вооружение другие конструкторы при создании новых моделей. Среди пионеров мотоциклостроения были заводы «Нортон» (Англия), «Пежо» (Франция), НСУ (Германия), «Лейтнер» (Россия), «Харлей-Дэвидсон» (США), «Ямаха» (Япония).
К 1925 г. более 100 заводов в мире выпускали мотоциклы. Их конструкции столь различались, что понадобилась классификация. В её основу лёг рабочий объём двигателя. Так выделили три класса моторов: лёгкий — до 300 см , средний — от 350 до 650 см и тяжёлый — более 750 см . Конечно, эти границы были весьма условными и со временем смещались. В 30-х гг. производство мотоциклов по классам распределялось примерно следующим образом: лёгкие — 50%, средние — 35%, тяжёлые — 15%. В 1930 г. в Ленинграде было освоено серийное производство лёгких мотоциклов «Промет-300» с рабочим объёмом мотора 300 см ; после доработки они стали
называться Л-300. В 1933 г. эти машины начали выпускать на вновь построенном Ижевском
мотоциклетном заводе под маркой Иж-7.
К 70-м гг. классификацию мотоциклов дополнили классами универсал, мотоцикл двойного
назначения, мини-мотоцикл, мопед, «мофа».
Универсал, или «рабочая лошадка», — мотоцикл с усреднёнными возможностями: достаточно
прочный, с не очень форсированным двигателем. Такие машины хороши для повседневной
езды и в городе, и в сельской местности.
Мотоцикл двойного назначения, или «эндуро» (выносливый внедорожник), предназначен для
езды по шоссе и грунту. На нём высоко подняты глушитель и щитки колёс, установлен более
надёжный и долговечный двигатель, иногда — широкопрофильные шины. Декоративная
отделка минимальна. Такая модель представляет собой нечто среднее между универсалом и
спортивным мотоциклом для мотокросса по пересечённой местности.
Мини-мотоцикл, или «мини-байк», массой около 60 кг, умещается в багажнике автомобиля.
Мотор у него не мощнее 5—6 л. с; бензобак рассчитан на 4—5 л; низкое седло; скорость — до
70 км/ч. Мопед, или «мокик», — сверхлёгкий мотоцикл с заводным рычагом (кикстартёром), без педального привода. Рабочий объём мотора — до 50 см ; скорость — до 40 км/ч. «Мофа» — облегчённый и упрощённый мопед с педальным приводом, который не имеет коробки перемены передач и амортизатора на заднем колесе. В наибольших количествах заводы выпускают мини-мотоциклы, мопеды, «мофы», ориентированные на молодёжь, женщин и людей пожилого возраста. На таких машинах можно ездить без шлема. Сегодня их во Франции до 90%, в Италии — почти 80%. «Эндуро» используют чаще всего для отдыха на природе, универсалы — для повседневной езды.

Мы окружены океаном энергии, которая рассеяна в воздухе и морской воде. Воздух в тропиках
прогревается до 40—50 °С. Температура воды морей и океанов даже зимой и на самой большой
глубине никогда не опускается до нулевой отметки. Если бы всё их тепло удалось собрать и пустить в работу, электростанции оказались бы ненужными: вода и воздух, непрерывно подогреваемые Солнцем, вечно снабжали бы человечество энергией. Устройство, работающее за счёт тепла, равномерно рассеянного в природе, стали называть вечным двигателем второго рода (а тот, о котором речь шла выше, — соответственно вечным двигателем первого рода).
Первую конструкцию подобного типа — «нуль-мотор* создали в Америке в 1880 г. Он представлял собой нечто вроде паровой машины, работающей на жидком аммиаке. При нормальной температуре аммиак в ёмкости закипает при давлении 10 атм. Его пар поступает в цилиндр машины с поршнем; там он расширяется, совершая работу, охлаждается, частично сжижается и перекачивается обратно в котёл. Так, по мнению изобретателя, за счёт тепла атмосферного воздуха можно непрерывно получать механическую работу. Двигатель был построен, потом усовершенствован, но... не работал.
Позднее появилось множество других «машин атмосферного тепла», относящихся к классу «монотермических», т.е. функционирующих при одной температуре, устройств. Закона сохранения энергии они не нарушали — сколько тепла машина «выкачивала» из атмосферы, столько она и должна была превратить в работу. И всё-таки ни одна из них так и не стала действовать.

Около 4 % всех запасов воды на нашей планете сосредоточено под землёй — в толщах горных пород. Воды, температура которых превышает 20 °С, называют термальными (от греч. «те'рме» — «тепло», «жар»). Нагреваются подземные озёра и реки в результате радиоактивных процессов и химических реакций, протекающих в недрах Земли. В районах вулканической деятельности на глубине 500— 1000 м встречаются бассейны с температурой 150—250 °С; вода в них находится под большим давлением и поэтому не кипит. В горных областях термальные воды нередко выходят на поверхность в виде горячих источников с температурой до 90 °С. Люди научились использовать глубинное тепло Земли в хозяйственных целях. В странах, где термальные воды подходят близко к поверхности, сооружают геотермальные электростанции (геоТЭС). Они преобразуют тепловую энергию подземных источников в электрическую. В России первая геоТЭС мощностью 5 МВт была построена в 1966 г. на юге Камчатки, в долине реки Паужетка, в районе вулканов Кошелева и Камбального. В 1980 г. её мощность составляла уже 11 МВт. В Италии, в районах Ландерелло, Монте-Амиата и Травеле, работают 11 таких станций общей мощностью 384 МВт. ГеоТЭС действуют также в США (в Калифорнии, в Долине Больших Гейзеров), Исландии (у озера Миватн), Новой Зеландии (в районе Уайракеи), Мексике и Японии.
Геотермальные станции устроны относительно просто: здесь нет котельной, оборудования для подачи топлива, золоулавливателей и многих других приспособлений, необходимых для обычных тепловых электростанций. Поскольку топливо у геоТЭС бесплатное, то и себестоимость вырабатываемой электроэнергии в несколько раз ниже.
Существует несколько схем получения электроэнергии на геотермальной электростанции. Прямая схема: природный пар направляется по трубам в турбины, соединённые с электрогенераторами. Непрямая схема: пар предварительно (до того, как он попадёт в турбины) очищают от газов, вызывающих разрушение труб. Смешанная схема: неочищенный пар поступает в турбины, а затем из воды, образовавшейся в результате конденсации, удаляют не растворившиеся в ней газы.
Именно по смешанной схеме работает Паужетская электростанция. Пароводяная смесь, содержащая тепло в количестве 840 кДж/кг, выводится через буровую скважину глубиной 350 м на поверхность и направляется в сепарационное устройство. Здесь пар при давлении 225 кПа (свыше 2 атм) отделяется от воды и по трубам поступает в турбины; те вращаются и приводят в действие электрогенераторы. Отработавший в турбинах пар попадает в смешивающий конденсатор, где охлаждается и превращается в воду. Выделившиеся при этом газы (азот и кислород) удаляют насосом. Горячую воду (120 °С) используют для теплоснабжения населённых пунктов. Вода для охлаждения пара подаётся самотёком по трубопроводу длиной 600 м из реки Паужетки. В России, Болгарии, Венгрии, Грузии, Исландии, Новой Зеландии, США, Японии и других странах термальными водами обогревают здания, теплицы, парники, плавательные бассейны. А столица Исландии Рейкьявик получает тепло исключительно от горячих подземных источников.

Не зря говорят: «Энергия — хлеб промышленности». Чем более развиты промышленность и
техника, тем больше энергии нужно для них. Существует даже специальное понятие —
«опережающее развитие энергетики». Это значит, что ни одно промышленное предприятие, ни
один новый город или просто дом нельзя построить до того, как будет определён или создан
заново источник энергии, которую они станут потреблять. Вот почему по количеству
добываемой и используемой энергии можно довольно точно судить о технической и
экономической мощи, а проще говоря — о богатстве любого государства.
В природе запасы энергии огромны. Её несут солнечные лучи, ветры и движущиеся массы
воды, она хранится в древесине, залежах газа, нефти, каменного угля. Практически безгранична
энергия, «запечатанная» в ядрах атомов вещества. Но не все её формы пригодны для прямого
использования.
За долгую историю энергетики накопилось много технических средств и способов добывания
энергии и преобразования её в нужные людям формы. Собственно, и человек-то стал человеком
только тогда, когда научился получать и использовать тепловую энергию. Огонь костров
зажгли первые люди, ещё не понимавшие его природы, однако, этот способ преобразования химической энергии в тепловую сохраняется и
совершенствуется уже на протяжении тысячелетий.
К энергии собственных мускулов и огня люди прибавили мускульную энергию животных. Они
изобрели технику для удаления химически связанной воды из глины с помощью тепловой
энергии огня — гончарные печи, в которых получали прочные керамические изделия. Конечно,
процессы, происходящие при этом, человек познал многие тысячелетия спустя.
Потом люди придумали мельницы — технику для преобразования энергии водяных потоков и
ветра в механическую энергию вращающегося вала. Но только с изобретением паровой машины, двигателя внутреннего сгорания, гидравлической, паровой и газовой турбин, электрических генератора и двигателя человечество получило в своё распоряжение достаточно мощные технические устройства. Они способны преобразовать природную энергию в иные её виды, удобные для применения и получения больших количеств работы. Поиск новых источников энергии на этом не завершился: были изобретены аккумуляторы, топливные элементы, преобразователи солнечной энергии в электрическую, реактивные двигатели и — уже в середине XX столетия — атомные реакторы.
С помощью энергетических машин извлекают и преобразуют один вид энергии (её называют первичной) в другой (вторичную энергию). Очень часто машина одного типа с такой «переделкой» не справляется. Тогда энергию нужного вида получают путём последовательных преобразований в цепочке энергетических машин разных типов.
Например, гидравлическая, паровая, газовая турбины, двигатель внутреннего сгорания раскручивают роторы генераторов, превращая механическую энергию в электрическую. Если турбина паровая, то в энергетической установке ещё должны быть паровые котлы с топками (они преобразуют химическую энергию топлива в кинетическую энергию пара) или парогенераторы с атомными реакторами (здесь пар образуется за счёт энергии,
выделяющейся при делении ядер атомов).
Однако чем больше машин в цепочке, тем выше потери энергии. Поэтому перед учёными и
инженерами стоит важная задача: создать машины и технологические процессы, в которых
нежелательные потери энергии сведены к минимуму.
Конечные потребители полученной энергии — самые разнообразные транспортные и рабочие
машины, источники света, устройства управления, средства связи и обработки информации,
источники тепла — словом, практически вся известная нам техника.

Чтобы промышленность развивалась успешно, нужна не только совершенная техника, но и талантливые организаторы производства. Расцвет российской нефтяной индустрии начался с появлением на промыслах в Баку братьев Нобель. А началось всё с неудачной поездки одного из братьев, Роберта, на Кавказ в поисках орехового дерева для ружейных прикладов. Подходящего товара он не нашёл, но, возвращаясь в Петербург, заехал в Баку и загорелся новой идеей...
Семья шведских изобретателей и предпринимателей Нобель к тому времени была хорошо известна в России. Эммануэль Нобель (1801 — 1872), инженер и промышленник, с тремя малолетними сыновьями — Робертом (1829—1896), Людвигом (1831 — 1888) и Альфредом Бернхардом (1833—1896) — переехал на жительство в Россию в начале 40-х гг. XIX столетия по приглашению великого князя Михаила Павловича, брата императора Николая I. Великий князь по достоинству оценил подводные мины, изобретённые Нобелем. Российское правительство вручило шведскому инженеру 25 тыс. рублей золотом и предложило наладить производство этого оружия в Петербурге. Эммануэль Нобель основал здесь механический завод. В 1859 г. семья Нобель вернулась на родину. Только Людвиг, средний сын Эммануэля, решил остаться и открыть собственное литейно-механическое дело. Его начинанию сопутствовал успех. Появились заказы, в том числе правительственные, связанные с производством оружия. Вскоре Людвигу потребовался надёжный помощник, и он уговорил Роберта снова переехать в Петербург.
Такова предыстория возникновения в 1879 г. знаменитого «Товарищества братьев Нобель», совершившего в нефтяной индустрии России революцию. В создании товарищества вместе с Людвигом и Робертом участвовали третий брат — Альфред Нобель, изобретатель динамита и учредитель Нобелевской премии, ставшей самой престижной наградой XX в., а также их друг детства Пётр Бильдерлинг.
Необычность подхода к делу проявилась уже на первых этапах организации работ. Как правило, главная забота новоиспечённого владельца нефтяного поля — максимально быстро получить прибыль. А значит, нужно не откладывая качать нефть из недр, извлечь её как можно больше и продать в кратчайший срок Нобели поступили по-иному. Их интересовали не количественные показатели, а качество конечного продукта, которым тогда был керосин. Братья приобрели вместе с промыслами небольшой керосиновый завод и вложили в его реконструкцию дополнительные деньги. В итоге керосин получился такой высокой степени очистки, что превзошёл по качественным показателям американский, наиболее популярный в то время на российском рынке. Затраты на создание принципиально новой системы непрерывной перегонки нефти вскоре полностью окупились. В честной конкурентной борьбе Нобели одержали верх над Дж Рокфеллером, американским нефтяным королём, и вынудили его искать новые рынки сбыта своей продукции. Но керосин, сколь бы хорош он ни был, нужно ещё доставить потребителю. И Нобели начинают создавать по всей стране перевалочные базы и складские помещения. Едва развернув своё дело, имея в Баку лишь восемь маломощных скважин да небольшой нефтеперегонный завод, они уже тогда думали о завтрашнем дне. В Царицыне (ныне Волгоград) был построен современный складской комплекс. Здесь керосин, доставлявшийся баржами по морю и по Волге, перегружали в громадные резервуары и затем развозили по железной дороге. Средства транспортировки нефтепродуктов ещё одна постоянная забота. Первое в мире нефтеналивное металлическое судно «Зороастр», первые в России железнодорожные вагоны-цистерны, металлические баржи, первый нефтепровод — всё это результат цивилизованного хозяйствования товарищества. Тогда же появились и металлические резервуары для хранения нефтепродуктов (спроектированы будущим известным архитектором В. Г. Шуховым). Это было удобно и экономически выгодно, поскольку ранее нефть заливали в деревянные бочки и оставляли в земляных ямах, что вело к её потерям и загрязнению окружающей среды. На нобелевских промыслах — опять же впервые — стали использовать попутные нефтяные газы: их сжигали в топках паровых машин. Позднее, по мере развития техники, на скважинах появились газовые и нефтяные двигатели. Первые электродвигатели и эффективные методы борьбы с нефтяными выбросами из скважин тоже достижения «Товарищества братьев Нобель». Эммануэль Людвигович Нобель (1859—1932), ставший после смерти отца руководителем товарищества, наладил на Петербургском механическом заводе массовое производство дизельных моторов и, опережая время, оснастил ими свой нефтеналивной флот. Именно он
предложил называть суда с дизельным двигателем теплоходами.
Недалеко от шоссе Энтузиастов в Москве, в проезде Завода «Серп и Молот», именовавшемся
раньше Проломным проездом, до революции располагались склады Московского отделения Товарищества. В 1994 г., в день 115-летия учреждения «Товарищества братьев Нобель», в
соответствии с постановлением правительства Москвы там был установлен памятный знак
Потомки с благодарностью вспоминают об огромном вкладе семейства Нобель в экономику
России.

В XX в. лесозаготовки из полукустарного промысла превратились в отрасль промышленности. Но уже сегодня и в России, и за рубежом разрабатываются проекты новых машин, которые выйдут на лесозаготовки в первые десятилетия XXI столетия. В России на базе валочно-пакетирующей машины сконструирован лесной комбайн — валочно-сучкорезно-раскряжёвочная машина. В США, Канаде, Швеции и Финляндии такие машины называют харвестерами (от англ. harvester — «сборщик урожая»). Оператор включает механизм захвата и срезания дерева, а остальные операции выполняются в автоматическом режиме с помощью микро-ЭВМ. После обрезки сучьев датчики измеряют диаметр и длину сортиментов (круглого лесоматериала определённого назначения), и раскряжёвочное устройство в соответствии с программой распиливает хлыст.
Оператор работает в комфортных условиях — в звуко-, тепло- и виброизолированной кабине, оснащённой кондиционером и отопителем. Механизмы для управления комбайном продублированы, и оператор при движении машины вперёд и назад всегда может находиться лицом к рабочей зоне.
Вслед за комбайном по лесосеке движется трелёвочно-погрузочная машина (форвардер),
собирающая заготовленные сортименты и доставляющая их на погрузочный пункт у
лесовозной дороги. В России разрабатывается конструкция многооперационной машины,
которая сможет заменить и харвестер, и форвардер вместе; она оснащена ещё и рубильной
установкой.
Переработав несколько деревьев, набрав в накопитель пачку сортиментов и заполнив бункер
щепой, машина отвозит готовую продукцию на погрузочный пункт. Здесь сортименты
выгружают в штабель, а щепу — в съёмный кузов автомобиля-щеповоза. Такой комбайн
заменяет пять машин, использующихся сегодня на лесозаготовках. И никаких отходов! В дело идёт не только ствол дерева, но и сучья, и вершинки, которые в виде щепы
используются для производства древесно-стружечных плит и картона.
На протяжении многих веков совершенствовались орудия труда лесоруба, но основной
технологический принцип не изменился: из леса в виде брёвен или хлыстов вывозятся лишь
стволы деревьев, а пни остаются в земле. Сосновые пни ещё долго продолжают пропитываться
смолой, образуя так называемый пнёвый осмол. Из него получают канифоль, скипидар и другие
ценные продукты. Сосновые пни корчуют взрывным способом или с помощью специальных
машин, корчевателей, спустя 8— 13 лет после лесозаготовок. За это время концентрация смолы
в пнях достигает максимума.
И всё же — зачем оставлять в земле значительную часть дерева? Нельзя ли использовать его целиком? Оказывается, можно. Впервые в мировой практике в нашей стране
разработана технология заготовки деревьев с корнями, и для этого создана валочно-
пакетирующая машина с корнеперерезающим устройством.
За счёт использования пней на каждые 1000 м древесины можно получить ещё 125 м сырья.
Но дело не только в повышении «урожайности» лесосеки. «Беспнёвый» метод сулит большие
выгоды и лесоводам. При одновременной заготовке стволовой и пнёвой древесины отпадает
необходимость применять машины для корчевания пней. А это сохраняет подрост, уберегает от
повреждений корни деревьев и кустарников. На лесосеке без пней гораздо легче
механизировать подготовку почвы к посадке деревьев, саму посадку, уход за саженцами, а
оставшиеся от пней аккуратные ямки можно использовать для новых насаждений. Кроме того,
улучшается санитарное состояние леса: нет загнивающих пней — гнездилищ вредных
насекомых.
Балочные машины с корнеперерезающими устройствами разрабатываются и за рубежом,
например в США и Швеции. Заготовка деревьев с корнями позволяет рационально
использовать всю биомассу дерева — ствол, пнёвую древесину, сучья, ветви, кору, хвою и
листья. Совершенствование технологии лесозаготовок должно сочетаться с неустанной заботой
о зелёном друге — с сохранением и приумножением богатств русского леса.

Многие материалы изготовляют на основе силикатов (от лат. silex — «кремень») — окиси кремния, из которой почти полностью состоит обыкновенный песок. Если добавить в него соли металлов и всё это переплавить, то получится стекольная масса. Из горячего жидкого стекла выдувают баллоны электрических лампочек, бутылки и тонкую посуду. Из густой стекольной массы отливают или штампуют более грубые изделия, например, электрические изоляторы. Из неё делают даже заготовки строительных деталей (труб, панелей, оконного стекла): продавливают стекольную массу сквозь щели нужного сечения, а потом прокатывают между валками.
Полученное стекло различается по оптическим, химическим и прочим свойствам. В технике широко применяют кварцевое стекло: оно хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи и не трескается при резком изменении температуры. Жидкое стекло (знакомый многим силикатный клей) используют в строительстве для гидроизоляции. Когда в 1929 г. российским мастерам удалось наладить производство особо прозрачного оптического стекла, это стало большим событием в развитии отечественной техники, так как раньше артиллерийские и авиационные прицелы, бинокли и подзорные трубы приходилось ввозить из-за рубежа.
Из силикатов изготовляют и современные керамические (от греч, «ке'рамос» — «глина») материалы. Самое распространённое сырьё для них — обыкновенная глина. Мягкая и пластичная, она легко принимает любую форму, а после обжига становится прочной керамикой. Кирпич из красной глины и керамические трубы необходимы в строительстве; из белой керамической массы {фарфора и фаянса) производят посуду, сантехнику, изоляторы. Керамику более сложного состава применяют в электронике, ракетной технике и даже в
оборонной промышленности: из неё делают элементы брони военных машин.

Земная технология развивается не одно тысячелетие, и сегодня, кажется, с её помощью можно
сделать всё, что угодно. Тем не менее, в каждом технологическом процессе на нашей планете
должна учитываться сила тяжести. Из-за неё вода и масло не смешиваются (у них разная
плотность, и масло всплывает в воде), нельзя вырастить правильный кристалл с требуемым
распределением компонентов и т. д. На околоземной орбите сила тяжести отсутствует. Поэтому
в космосе рационально развернуть производство сверхчистых материалов с заданными
свойствами. Например, кристаллов для высокоточных оптических приборов (в частности, для
твердотельных лазеров) и микросхем.
Во всём мире 80% готовых микросхем уходит в брак — в основном по причине
неравномерного строения исходных кристаллов, выращенных в гравитационном поле Земли.
Существенное — в масштабах микросхемы — влияние оказывает и материал стенок
кристаллизатора, неизбежно попадающий в расплав.
В невесомости таких проблем нет. Можно подвесить расплав в магнитном или электрическом
поле, в лучах лазеров, и он не будет контактировать со стенками рабочей камеры. Можно
регулировать распределение компонентов расплава и рост кристалла с помощью всё тех же
полей и лучей.
В условиях невесомости значительно легче проводить очистку органических смесей. Входящие
в них частицы имеют электрический заряд, а значит, в электрическом поле будут двигаться по
траекториям, определяемым соотношением их заряда и массы. На Земле большие помехи
вносит сила тяжести.
Ещё одно направление космической технологии связано с созданием внеземных конструкций.
В невесомости отпадает необходимость в прочных, устойчивых опорах, в вакууме нет ни ветра, ни осадков. Да и коррозии нечего опасаться.
Все космические сооружения можно разделить на две большие группы: негерметичные и герметичные. Последние наполняются газом (не обязательно воздухом) или жидкостью. Они должны выдерживать внутреннее давление, здесь недопустимы утечки содержимого. Практического опыта сборки в космическом пространстве герметичных объектов с помощью привычных способов — сварки или склейки — пока нет. Освоена и отлажена только стыковка разъёмных соединений.
Намертво соединить детали в космическом вакууме несложно. Если температура хотя бы чуть-чуть выше абсолютного нуля, на поверхности стыка атомы металла постепенно перемещаются из одной детали в другую. Такая диффузия, в конце концов, приводит к холодной сварке. На Земле этому процессу мешает плёнка окиси, возникающая под действием кислорода воздуха и паров воды. В космическом вакууме окисная плёнка не образуется, и приходится даже принимать специальные меры, чтобы не «схватились» контактирующие детали, которые не нужно сваривать.
Существуют и другие способы соединения. Например, на орбитальном комплексе «Мир» две фермы построены из заранее заготовленных стержней, соединённых муфтами из нитинола (металлического сплава никеля и титана), обладающего памятью формы. Это позволяет при необходимости разобрать ферму и смонтировать её в другом месте. С увеличением размеров конструкций возрастают их термические деформации. Освещенная
Солнцем поверхность на околоземной орбите нагревается до 150 °С и расширяется, теневая —
остывает почти до -150 °С и сжимается. В результате ферма стремится изогнуться в сторону
тени. Поэтому весьма перспективны в качестве материалов для космических ферм композиты
(композиционные
материалы), особенно углепластики, которые деформируются гораздо меньше металла. В них
сочетаются химически разнородные компоненты с чёткой границей раздела между ними. Эти
необычные материалы характеризуются свойствами, которыми не обладает ни один компонент
в отдельности.
Композиты нельзя сваривать, резать и сверлить. Детали, изготовлен из синтетической пленки, покрытой тончайшим слоем металла.

Newer Posts »