Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 182 Страница 13

Мало кто помнит, что эта фраза впервые была сказана именно по поводу акселерометра, установленного не той стороной.

В 1949 году американские военно-воздушные силы пытались определить максимальные перегрузки, выдерживаемые человеком. Инженер Эдвард Мерфи разработал для этих экспериментов специальное снаряжение со встроенными датчиками, точно измеряющими ускорение в различных частях тела.

Доброволец, обвешанный датчиками, разогнался на специальной тележке до 320 км/ч, а затем резко затормозил. Перегрузка составила примерно 40 g, но стрелки на приборах Мерфи даже не шелохнулись. Оказалось, что все датчики без исключения были подключены не той стороной. Тут-то Мерфи и сформулировал свой бессмертный закон (очевидцы утверждают, что в оригинале он был длиннее и в нём упоминался техник, который всё перепутал, но в деталях их показания расходятся).

От таких ошибок не застрахован никто. Можно придумать защиту от дурака, но она не поможет, если у дурака есть кувалда. Можно строго контролировать качество, но это будет работать лишь до тех пор, пока контролёр сам не ошибётся. Можно попытаться увеличить запас надёжности до такой степени, чтобы ошибки не приводили к катастрофе, но риск никогда не станет нулевым.

Реалистичный выход — понять, что успех никогда не будет стопроцентным. В телекоме и ИТ-бизнесе провайдеры сервисов заранее оговаривают, сколько «девяток» надёжности они готовы обеспечить. От этого зависит, часто ли будут случаться простои. Пять «девяток» (сервис доступен 99,999% времени) обходятся намного дешевле шести (99,9999%), и прибавление каждого следующего разряда требует титанических затрат и усилий.

В этих терминах надёжность «Протона-М» — только одна «девятка». По меркам телекома это маловато, но гигантские бочки с горящим гептилом, разогнанные до нескольких километров в секунду, вообще плохо вписываются в мерки телекома. По меркам ракетной техники 89% успешных пусков — это относительно неплохо.

Провалы не становятся более частыми, несмотря на то что эту ракету-носитель используют всё активнее.

То же самое можно сказать и о других пусках. Вопреки впечатлению, которое может сложиться, если следить за новостями, явной тенденции к увеличению количества неудачных пусков не прослеживается. Максимальное число провалов приходится на 2011 год, но в тот год и пусков было больше, чем когда-либо: 35. Для сравнения, у США в 2011 году было всего 18 пусков.

Следует ли из этого, что с космосом в России всё прекрасно? Разумеется, нет. Но отдельные неудачи, о которых мы время от времени узнаём, не дают достаточной почвы для того, чтобы рассуждать о проблемах в этой области. Сами по себе провалы — это совершенно нормально. Даже такие нелепые, как тот, который случился на Байконуре 2 июля.

К оглавлению

Гиперпетля: подробности о грядущей революции наземного транспорта

Андрей Васильков

Опубликовано 19 июля 2013

Прототип первой гиперпетли будет представлен 12 августа 2013 года. Однако ещё до официальной презентации стали известны новые подробности об устройстве этого фрагмента целой сети транспорта будущего, который вскоре изменит представление о путешествиях. За проектом Hyperloop стоит один из величайших предпринимателей современности Элон Маск (Elon Musk). На его счету создание электронной платежной системы PayPal, компании по выпуску электромобилей Tesla Motors и частной космической корпорации SpaceX.

С таким блестящим портфолио не трудно привлечь колоссальные инвестиции и заручиться реальной правительственной поддержкой. Сейчас уже мало кто сомневается, что коллективу под руководством Элона Маска по силам устроить революцию наземного транспорта. Проект подобной системы скоростных пассажирских перевозок демонстрировался и ранее.

http://www.youtube.com/watch?v=lrBYqVEMuxw

Как средство доставки пассажиров гиперпетля имеет целый ряд преимуществ. Её работа не зависит от погоды, капсулам не требуется жёсткий график отправления, столкновение исключено, возможность аварии сведена к минимуму (об этом ниже), а время в пути сокращается даже по сравнению с самолётом. Добавьте ещё тот факт, что отправление и прибытие совершаются в центре города, а опоздать на рейс невозможно в принципе.

Будет ли труба заполнена воздухом, чем-то ещё или же в ней создадут глубокий вакуум — пока официально не сообщается. Однако последнее куда более вероятно. «По гиперпетле вы попадете из Сан-Франциско в Лос-Анджелес меньше чем за тридцать минут», — говорил Элон Маск на июньской конференции All Things Digital. Её строительство предполагается вдоль имеющихся скоростных шоссе и железнодорожных путей.

Простой расчёт показывает, что средняя скорость перемещения составит более 268 м/с. К середине пути капсула с пассажирами сможет разгоняться почти до скорости звука в воздухе, однако из самой трубы воздух, скорее всего, будет удалён для снижения сопротивления.

Подобная идея высказывалась ещё в семидесятых годах инженером Робертом Сальтером (Robert M. Salter). В RAND Corporation рассматривался проект строительства герметичной подземной линии между Нью-Йорком и Лос-Анджелесом. При условии глубокого вакуума и достаточно мощных электромагнитов время капсулы в пути составило бы менее получаса. Обсуждались и дальнейшие перспективы, включающие создание между крупными городами единой сверхскоростной транспортной системы. Однако на тот момент приступить к реализации не удалось.

Спустя почти полвека проект возродился и сейчас имеет гораздо больше шансов на успех. Сам Элон Маск описывает его в шутливой манере: «Представьте, что самолёт «Конкорд» переспал с рельсотроном и аэрохоккеем, а потом у них родился общий ребенок».

Конкуренция с существующей системой пассажирских перевозок обостряется не только из-за скоростных, но и из-за ценовых преимуществ. «Путешествие обойдётся гораздо дешевле, чем авиаперелёт или использование любого другого вида транспорта», – отмечает Элон Маск.

Отвечая на вопрос о затратах энергии, он тоже полон оптимизма: «Мы могли бы сделать гиперпетлю самодостаточной в плане обеспечения энергией. Солнечные панели, установленные вдоль её трубы, с лихвой покрыли бы её потребности». Представленную ниже схему Элон Маск назвал самой точной догадкой об устройстве Hyperloop до официального представления проекта.

Сейчас ближайшими конкурентами проекта Hyperloop считают поезда на магнитной подушке (маглевы). В них используется тот же принцип магнитной левитации, позволяющий устранить трение колёс. В июне один из новых японских поездов серии L0 смог разогнаться свыше 500 км/ч и установить новый рекорд.

Маглевы интересны тем, что опираются на отработанные технологии. Они не первый год курсируют между станциями в Японии и Китае, перевозя тысячи пассажиров ежедневно. У них огромная грузоподъёмность и реально доказанная безопасность.

Среди недостатков маглевов обычно указывают потери энергии на преодоление сопротивления воздуха. Ради его снижения перед кабиной моторного вагона установлен стреловидный обтекатель, длина которого в последних версиях увеличилась до пятнадцати метров.

Хотя набегающий поток и создаёт необходимую подъёмную силу, сопротивление воздуха остаётся главным ограничивающим фактором для маглевов. При скорости свыше трёхсот километров в час резко нарастают вибрации и шум, а пылевые частицы действуют как абразивная обработка.

Необходимость вакуума внутри Hyperloop не вызывает сомнений и у Джорджа Мейза (George Maise), эксперта проекта Maglev 2000. За счёт удаления воздуха из канала гиперпетли можно достичь как минимум втрое больших скоростей уже на начальном этапе. Магнитная левитация в безвоздушном пространстве имеет очень мало скоростных ограничений. Они больше связаны с тем, что пассажирский транспорт должен оставаться комфортным и не подвергать людей значительным перегрузкам.

До середины пути капсула будет плавно разгоняться, а затем — так же плавно тормозить, почти всё время двигаясь с постоянным по модулю ускорением. На случай выхода из строя активных систем капсулу затормозят пассивные, установленные в конце пути. Как уверяют сейчас, они сработают даже при полном обесточивании.