Страницы истории науки и техники

Кириллин Владимир Алексеевич

Здесь, возможно, вновь уместно обратиться к другой аналогии, связанной с объединением энергетических установок в единую региональную (а затем государственную и межгосударственную) сеть.

Объединение в единую систему таких средств, как информационно-вычислительные мощности, программные системы, базы данных и системы связи (телефонные, спутниковые, оптико-волоконные и другие каналы), оказало колоссальное влияние на саму концепцию организации хранения и доступа к системам информации («базам знаний»), при которой любой потребитель в произвольный момент времени имеет доступ к специально организованным информационным массивам, расположенным в соответствующих информационно-вычислительных центрах практически любой точки земного шара.

Отмеченная

выше возможность хранения, быстрого поиска и передачи информации означает революцию в системах накопления и доступа к освоенным знаниям. Наступает очень важный в жизни человечества этап «безбумажной информатики»: информация поступает к специалистам прямо на рабочее место — на соответствующие устройства отображения (дисплеи), расположенные в удобных и легкодоступных для потребителя местах.

С другой стороны, не менее, а, может быть, даже более важное значение приобретает все более широкое внедрение такого рода средств и в быт.

Таким образом, информационная инфраструктура, основанная на слиянии ЭВМ, систем связи (в том числе космической) и баз знаний, становится важнейшим фактором в дальнейшем развитии электронной и вычислительной техники.

Область применения современных ЭВМ (от дешевых карманных калькуляторов до упоминавшихся выше сверхмашин) широка и разнообразна. Вероятно, наибольшее применение ЭВМ нашли в системах управления технологическими процессами — иначе говоря, в автоматизации производства. Здесь чаще всего применяются микроЭВМ, имеющие высокое быстродействие и развитую память. Хорошим примером служат станки с программным (числовым) управлением; в этом случае одна микроЭВМ может обслуживать несколько станков, производительность труда весьма существенно повышается. Особо крупные агрегаты и машины (например, большие прокатные станы, сталеплавильные и доменные печи в металлургии, корабли, самолеты и др.) чаще всего оборудуются индивидуальными микроЭВМ.

Все более широкое применение ЭВМ разных классов (включая самые крупные) находят в планировании, в так называемом организационном управлении на производственных предприятиях, в торговле, в научно-исследовательских учреждениях, в управлении отраслями, в статистике, в финансовых и других учреждениях. Одним словом, ЭВМ все шире используются во всех сферах общества.

Все это приводит к необходимости разработки большого числа различных программ для ЭВМ, такой организации работы в этой области, чтобы по возможности исключить дублирование. Складывается на первый взгляд удивительное положение: разработка программ, или, как говорят, математическое обеспечение, ЭВМ становится (пожалуй, уже стало) дороже собственно ЭВМ.

Появление в большом количестве и высокого технического уровня различных классов ЭВМ стало важнейшей технической базой кибернетики (от греч. куЬегпёикё — искусство управления) — науки, основателем которой был американский ученый Норберт Винер (1894–1964) и содержанием которой являются общие законы получения, хранения, передачи и переработки информации. Кибернетикой рассматриваются так называемые кибернетические системы, к числу которых относятся автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции (от лат. populus — народ, население; совокупности особей одного вида, длительно занимающие определенное пространство и воспроизводящие себя в течение большого числа поколений), человеческое общество. Теоретическую основу кибернетики составляют теория информации, теория алгоритмов, теория автоматов, исследование операций, теория оптимального управления, теория распознавания образов и др.

Космические исследования

Слово космос является синонимом слова Вселенная. Часто космос разделяют несколько условно на ближний, который возможно исследовать в настоящее время при помощи искусственных спутников Земли, космических аппаратов, межпланетных станций и других средств, и дальний — все остальное, несоизмеримо большее. По сути дела, под ближним космосом понимается Солнечная система, а под дальним — необъятные просторы звезд и галактик.

Поскольку вопросы астрономии и астрофизики, хотя, конечно, очень кратко, были рассмотрены ранее, настоящий и последний раздел книги будет посвящен космонавтике. Космонавтика, или, как ее иногда называют, астронавтика, объединяет в себе полеты в космическое пространство, совокупность отраслей науки и техники, служащих для исследования и использования космического пространства в интересах нужд человечества с использованием различных космических средств. Началом космической эры человечества считается 4 октября 1957 г. — дата, когда в Советском Союзе был запущен первый искусственный спутник Земли.

Начало теории космических полетов было положено широко известным русским ученым Константином Эдуардовичем Циолковским (1857–1935), большую часть своей жизни работавшим учителем физики и математики в Калуге. Вот что писал о Циолковском один из наиболее крупных советских ученых — Мстислав Всеволодович Келдыш (1911–1978): «В 1903 г. вышла одна из его основных работ — «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в которой были указаны главнейшие направления развития ракетной техники. По этим направлениям действительно пошло последующее развитие исследований космоса.

К. Э. Циолковским были изучены основные принципы баллистики ракет, предложена схема жидкостного ракетного двигателя, установлены закономерности, определяющие реактивную силу двигателя. Им были предложены схемы космических кораблей и даны широко вошедшие сейчас в практику принципы конструирования ракет. К. Э. Циолковский был страстным пропагандистом возможности осуществления космических полетов в скором будущем» [370] .

Рис. 58. Простейшая схема устройства ракеты 1— камера сгорания; 2 — сопло.

370

Келдыш М. В. Космические исследования. М., 1967. Кв. 1. Октябрь и научный прогресс.

Рискуя рассказывать читателю об уже хорошо известных ему предметах, мы все-таки скажем несколько слов о ракетном двигателе. Дело в том, что ракета — единственное средство для полетов в космическое пространство. Ракета — это летательный аппарат, принцип работы которого — следствие третьего закона механики Ньютона: закон сохранения импульса. На рис. 58 приведена простейшая схема устройства ракеты. Поскольку ракета космического двигателя предназначена для полетов в очень разреженном и практически полностью безвоздушном пространстве, она должна «нести с собой» не только топливо !(горючее), но и окислитель, каковым в обычных условиях (но не в ракетах космического двигателя!) является кислород воздуха.

В настоящее время наибольшее применение получило жидкое топливо и окислители, а также твердое топливо, содержащее окислитель в своем составе (типа пороха). Отсюда возникли термины ЖРД — жидкостный ракетный двигатель и РДТТ — твердотопливный ракетный двигатель. В качестве жидкого горючего в настоящее время чаще всего применяются керосин, диметилгидразии несимметричный Н₂N — N(CH₃)₂, гидразин N₂H₄, водород жидкий, аммиак жидкий и некоторые другие, а в качестве жидких окислителей — кислород жидкий, четырехокись азота N₂O₄, азотно-кислотные ракетные окислители (растворы окислов азота в азотной кислоте), перекись водорода Н₂O₂ и некоторые другие.