|
| |
|
Главная Журналы часто называют самые разные оконечные устройства ЭВМ, раздаются «пулеметные очереди». Негромкие, но «скорострельные». Полминуты-и страница отпечатана! Сочиняйте следующую! Вот так эту книгу можно было бы написать, пользуясь современными достижениями электроники. Когда писались эти строки, персональных ЭВМ не было ни у автора, ни у кого-либо из его знакомых. Но успехи электроники стремительны, и положение может измениться уже к моменту выхода книги в свет! Утро вечера мудренее Расставшись с вечерними мыслями об электронике, утром я был в институте. Лаборатория, в которой я работаю, занимается физикой моря. Во время экспедиций мы измеряем соленость, температуру воды, потоки тепла между океаном и атмосферой, скорость ветра у поверхности воды и другие параметры. В остальное время анализируем результаты измерений. Это необходимо, и я кратко расскажу зачем. Наша планета Земля обогревается Солнцем. Но максимальный поток солнечного тепла попадает в экваториальные области. Там солнечные лучи падают отвесно и хорошо поглощаются, но не атмосферой, потому что атмосфера прозрачна, а океаном. Суша поглощает меньше тепла, так как, во-первых, ее площадь меньше площади океанов и, во-вторых, ее отражательная способность выше и часть лучистого потока отражается обратно в космос. Итак, нагревается вода. От нее нагревается воздух, причем в атмосферу переносится и тепло, и водяной пар. Как говорят ученые, происходит энергомассообмен между океаном и атмосферой. Течения в океанах и ветры в атмосфере разносят тепло по всему земному шару. Так «делается погода». Стоит в Атлантическом океане теплому течению Гольфстрим повернуть чуть-чуть западнее, и у нас-суровая зима, чуть-чуть восточнее-дождливое лето. Только не примите данное высказывание за конкретную практическую рекомендацию! Это пример, показывающий влияние одного из факторов на климат. Для сколько-нибудь уверенного прогноза погоды необходимо учесть еще массу факторов: аномалии температуры, ветров, течений, барических полей (распределение давления атмосферы) и т.д. Если бы еще Земля бьша неподвижной! Но она, как справедливо заметил Галилео Галилей, все-таки вертится. Поэтому ветер, задувший на восток, силой Кориолиса, возникающей из-за вращения Земли, отклоняется к югу. По этой же причине все реки в северном полушарии подмывают правые берега, а в южном-левые, области низкого давления в атмосфере долго не могут заполниться-ветры дуют по кругу, образуя гигантскую воздушную воронку-циклон. Обыкновенный, не слишком глубокий циклон может, например, определять погоду доброй половины Европы. Все это, конечно, очень интересно, но какое отношение имеет к радиоэлектронике? Так и я думал, приступая к работе в этой лаборатории. Сразу после создания лаборатории мы начали ее оборудовать. Были нужны приборы. Какие? Конечно, осциллографы, чтобы наблюдать на экране сигналы датчиков температуры, влажности и других параметров, затем -самописцы, чтобы эти сигналы регистрировать, и контрольно-измерительная аппаратура: тенераторы сигналов, вольтметры, ампервольтомметры, а также 1СТОЧНИКИ питания. Получается стандартный набор радиоэлектрон-юй аппаратуры! Как измерить скорость ветра на высоте клотика мачты корабля? Проще всего, казалось бы, подняться на мачту с анемометром. Сам фибор прост: крьиьчатка-вертушка и циферблат, как у будиль-шка. Крыльчатка вертится тем быстрее, чем сильнее ветер, стрелка )ежит по циферблату. Засекаем по секундомеру промежуток време-ш, скажем 10 с, и отсчитываем по циферблату анемометра число >боротов крыльчатки за это время. Что может быть проще? Влезаем la мачту каждые 15 мин, поскольку измерения надо производить lacTO, держа в одной руке чашечный анемометр, в другой секундомер. Отчаянности-то для этого может быть и хватит, но на мачте .олодно, ветер пронизывает до костей, держаться за мачту нечем руки заняты), а как записывать показания? Выход один: крыльчатку 1акрепить постоянно на мачте корабля, сделать вместо шестеренок (будильника» электрический датчик оборотов и провести вниз по лачте провода. А внизу, в тепле, в лаборатории «корабля погоды» остановить индикатор скорости ветра, да не механический, а элект-юнный с цифровым отсчетом, чтобы он сразу показывал скорость lerpa в метрах в секунду. Не буду утомлять читателя описанием других датчиков датчи-сов температуры и влажности: теперь они тоже электронные и Х)единяются проводами с индикаторами, расположенными в лаборатории. И здесь электроника! Пойдем дальше-измерять параметры волн вблизи корабля очень плохо, даже если корабль лежит в дрейфе. Он качается и, качаясь, создает собственные волны. Они накладываются на набегающие, возникает интерференция волн, и полная картина волнового поля искажается до неузнаваемости. Нужен буй с автономным волнографом, плавающий где-то вдали от юрабля. На буе устанавливают и другие приборы. А как передать информацию на корабль? Конечно, по радио! А зачем тогда ко-эабль? Действительно, вроде бы уже и не нужен. Недавние проекты :бора гидрометеопараметров предусматривают выбрасывание в мо-X до тысячи свободно плавающих буев. Информацию о них юбирает по радио специальный спутник. Да, да, искусственный ягутник Земли, несколько раз в сутки пролетающий над этими 5уями и «снимающий» с них накопленную информацию, которая (аписана на магнитной ленте или в полупроводниковой «памяти» )уя. Здесь уже сплошная радиоэлектроника. Если любого зашедшего в нашу лабораторию спросить, чем 1десь занимаются, он посмотрит на наши приборы и, не колеблясь, )тветит: радиоэлектроникой. И будет прав. Хотя занимаемся-то мы )изикой моря. Подобное вы можете увидеть и в любой другой иучной лаборатории, работающей в любой области науки или ехники. И еще один важный момент (опять возвращаюсь в нашу шбораторию). Всю информацию, которую собирают корабли пого-(ы, искусственные спутники Земли, наземные метеостанции, надо »бработать. Осмыслить ее невозможно ни одному человеку, ни даже (елому коллективу, так ее много. Ну, может быть, коллектив это и делает-недавно мы закончили обработку результатов позапрош-югодней экспедиции на Каспийское море, но погода с тех пор уже вменилась, и изменялась она каждый день, так что теперь наши [анные пригодны лишь для научных выводов и обобщений, для его, собственно, они и собирались. Текущую информацию надо •брабатывать быстро, только тогда результаты обработки будут иметь практическую ценность (например, в виде прогноза погоды). Сделать это может лишь сверхбыстродействующий электронный мозг, ЭВМ или компьютер. Здесь уже самая настоящая электроника! Но может быть, в других областях науки и техники все иначе? Давайте посмотрим. Как найтн область науки или техники, где не используется электроника? Размьпнляя о книге и об электронике в метро на обратном пути с работы автор подумал: транспорт! Моторы, колеса, электрическая тяга... Это же не электроника, а электротехника! Стал присматриваться и прислушиваться, почитал в последующие дни специальную литературу-одним словом, собрал кое-какую информацию. И что же? В метро широко внедряются электронные автоматические системы управления подвижным составом. Этих систем много, например САММ (система автоведения Московского метрополитена), КСАУДП (комплексная система автоматического управления движением поездов). В эти системы входят датчики скорости и положения поездов, линии связи, управляющие ЭВМ. Машинисту поезда теперь не надо задумываться, в какой момент нажать рукоятку тормоза, чтобы остановить головной вагон в заданном месте. За него это сделает электроника. Обратите внимание, как теперь тормозят поезда метро. Точно, плавно, ошибка при остановке состава измеряется сантиметрами! При разгоне поезда надо последовательно замыкать секции пусковых реостатов и переключать обмотки двигателей. Это тоже делает электронная автоматика, при этом экономя электроэнергию. Что же остается делать машинисту? Наблюдать за посадкой пассажиров, закрывать двери. И обязательно вмешиваться в случае каких-либо неполадок в автоматических системах. Теперь поговаривают уже о полностью автоматическом вождении поездов. Обратимся к железнодорожному транспорту. Вам никогда не приходилось стоять вечером на пешеходном мостике, перекинутом через большую железнодорожную станцию? Множество путей, прожекторов, море огней разноцветных светофоров, стрелки, пересечения, слияния, разветвления рельсов, кое-где стоят составы, движутся маневровые локомотивы, на большой скорости проносятся транзитные и скорые поезда. Как же во всем этом разобраться? Кажется, ошибись где-то на мгновенье- и строгий четкий порядок превратится в хаос. А ошибаться нельзя: ошибки на железнодорожном транспорте приводят к крушениям. Всем хозяйством железнодорожной станции управляют маневровый диспетчер и дежурный по станции. Слышны переговоры диспетчерской связи с машинистами поездов. Горит разноцветными лампочками и линиями большой пульт-схема станции. Диспетчер на пульте «набирает» маршрут-определяет путь следования поезда по всему многообразию путей. В соответствии с его командами переводятся стрелки, переключаются огни светофоров, автоматически проверяется занятость путей, и так на всей огромной территории станции. Ошибок быть не должно, и их практически не бывает. А если и ошибется диспетчер, его поправит автоматика. Она не позволит принять, например, приходящий поезд на занятый путь, не даст включить зеленый сигнал светофора сразу после того, как прошел поезд. Надо дать ему время уйти на безопасное расстояние. 0 [ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 |