Взрывающийся огурец и космическая катапульта - что общего между ними?
Как взлетают истребители с авианосца? Для того, чтобы оторвать самолет от палубы и не упасть в море, пилот выводит турбины почти на максимальную мощность, потом резко отпускает тормоза, прибавляет газу, и боевая машина стрелой взмывает в небо. Такой взлёт дорого обходится из-за большого расхода авиационного керосина. Но скоро самолеты будет разгонять катапульта - электромагнитная авиационная пусковая установка. С ее помощью истребитель с включёнными двигателями за доли секунды наберёт взлетную скорость.
Как вы думаете, кто придумал катапульту? Природа. В Северной Америке растёт необычный цветок, который катапультирует свою пыльцу. Чем очень пугает местных жителей и насекомых. Почему растения-катапульты стали прототипом современных ускорительных устройств? На этот вопрос ответили эксперты программы "Знаете ли вы, что?" с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.
Космическая катапульта
2021 год, США. Космическая компания из Калифорнии приступает к строительству вакуумной электроцентрифуги для забрасывания ракет в космос. На Земле она будет разгонять их до скорости 8000 километров в час. А потом катапультировать в стратосферу на высоту 11 километров над Землей.
"Это индукционная система, которая позволяет за счёт электромагнитного поля развивать достаточно большие скорости, и там ограничений никаких нет, всё зависит от мощности этих магнитов", - сказал робототехник Владимир Белый.
Новейшая пусковая установка
По похожему принципу создали новейшую авиационную пусковую установку. Электромагнитная катапульта с огромным ускорением тянет специальную тележку, к которой палубный самолет цепляется передней стойкой шасси.
Попеременное включение и отключение магнитов позволяет экономить энергию на взлёте, а при посадке на палубу, когда истребитель при помощи стального крюка – гака – цепляется за тормозной трос, накапливать её.
Взрывная красота
Катапульту придумал человек. Но живая природа создала её намного раньше. Кальмия или горный лавр - вечнозеленое древесное растение. Его цветы красивые и на вид безобидные. Но если их потревожить, произойдёт взрыв.
"Считается, что это аналог реактивного движения. Как хотите: торпеда, ракета. Момент, когда топливо выходит из ракеты, – вот это что-то аналогичное", - заявила заведующая отделом ботаники Государственного биологического музея им. Тимирязева Елена Михеечева.
Бешеный огурец
Растений-катапульт на Земле немало. Например, бешеный огурец. В нашей стране растёт на Кавказе и в Крыму. Любит свалки и обочины дорог. С латыни его название переводится как "выбрасывающий". К моменту созревания плодов внутри из-за брожения образуется высокое давление. Когда кожура огурца её не выдерживает, происходит выстрел. Слизь с семенами выбрасывается наружу и разлетается в радиусе 6 метров.
Самая опасная живая катапульта
Подобным же образом размножается и другой огурец – циклантера взрывающаяся. Но самая опасная живая катапульта – это хура трескающаяся. Её ядовитые плоды выглядят, как маленькие тыквы. На самом деле это живые гранаты. Когда они созревают, то взрываются со звуком, очень похожим на выстрел. В одном из британских музеев рванувшая среди бела дня хура разбила витрину и вызвала панику у посетителей.
Зачем природа создала растения, которые стреляют? Зачем нужны живые катапульты? На самом деле всё просто. Для этих представителей флоры взрыв – единственный способ размножения.
"Это, естественно, способ разноса. Кто-то летает, кто-то прицепляется и переходит, передвигается на других животных или людях, а кто-то просто пытается как можно дальше переселиться от родителей", - отметила заведующая оранжерейно-парковым сектором Государственного биологического музея им. Тимирязева Ольга Михеечева.
Большинство цветов и деревьев опыляют насекомые и ветер, то есть дают возможность для полового развития. Но растения-катапульты не ждут милостей от природы. Свои половые вопросы они предпочитают решать при помощи ударной волны.
"Что было бы, если бы все цветы опылялись бы пчелами? Пчел на всех не хватило бы. То же самое и с плодами. Невозможно, чтобы все плоды разносились ветром", - отметила Елена Михеечева.
Обезвреженные природные катапульты
Мало кто знает, но некоторые растения-катапульты селекционеры обезвредили специально. Например, горох.
"Человек над горохом поработал, потому что ему не надо было, чтоб у него створочки взрывались, а надо, чтоб семена сохранились внутри. Поэтому современные культурные виды гороха не открываются, а дикие бобовые открываются сами", - сказала Елена Михеечева.
Катапультирование кресла
Катапультирование семян из перезревшего плода – это их шанс на выживание. Такой же шанс даёт пилотам боевых самолётов при ЧП катапультируемое кресло.
Современные кресла-катапульты – автоматические. Пилоту нужно лишь отдать команду на спасение и сгруппироваться при приземлении. Полвека назад автоматика отвечала только за срабатывание пиропатрона, который выбрасывает кресло из кабины. Отстегивать его и раскрывать парашют пилот должен был самостоятельно. И это сразу после того, как он испытал перегрузки на пределе физиологических возможностей человека.
"При катапультировании это может достигать до 10-12 единиц и более. Были там и трещины в позвоночнике, могли быть мышцы потянуты, синяки были от привязных ремней. В современных условиях это происходит в более щадящем режиме", - отметил к.т.н., доцент, заместитель главного редактора журнала "Авиапанорама" Владимир Попов.
Как выжил экипаж самолета после отказа двигателя?
Во время демонстрационного полёта МИГ-29 на авиасалоне Ле-Бурже в июне 1989 года на предельно малой скорости и высоте около 100 метров у боевой машины отказал двигатель. Экипаж выжил.
"Одного из них я хорошо знал, это штурман был, мы летали вместе с ним, Владимир Шендрик. Он на следующий же прям день выполнял уже полёты на другом самолёте", - сказал Владимир Попов.
Спасло и штурмана, и пилота катапультное кресло К-36ДМ. Оно выходит из кабины меньше, чем за полсекунды. Столько же времени требуется автоматике на то, чтобы раскрыть парашют. Кресло стабильно работает на скорости до 1300 километров в час. Аналогов в мире такой катапульте нет.
Инсайты инженерной мысли, история, научная аналитика и тайны нашей планеты - об этом и многом другом смотрите в выпусках программы "Знаете ли вы, что?" с Алексеем Иванченко. Каждый вторник в 23:30 на РЕН ТВ!