10 хитов выставки «РДС»

Экспозиция «Россия делает сама» © Политехнический музей

10 хитов выставки «РДС»

1. Атомная Бомба

Технологический макет (экземпляр, в точности аналогичный рабочему, только без боевого заряда) первой советской атомной бомбы, успешные испытания которой прошли 29 августа 1949 года. Экспонат предлагает посетителям представить силу атомного взрыва с помощью специального вибростенда, шумовых и световых эффектов.

Именно бомба дала экспозиции «Россия делает сама» ее название. На экспозиции выступал один из создателей советского ядерного проекта Аркадий Бриш.

Q&A:

— Какова была мощность первой советской атомной бомбы?

— 22 килотонны (это как если бы взрывчаткой набили однокомнатную квартиру).

 

— Сколько в ней было плутония?

— 6,5 килограмм.

 

— Что это за большие круглые «глаза» в передней части бомбы?

— За ними расположены радиовысотомеры.

 

— Почему бомба называлась «РДС»?

— Это сокращение от «ракетный двигатель специальный», условного названия, принятого для конспирации. Впоследствии появился еще ряд неофициальных расшифровок – в том числе, «Россия делает сама».

 

— Это полностью советская разработка или ее скопировали у американцев?

— Если вкратце – ни то, ни другое. Хороший подробный ответ есть здесь.

2. Голограмма «Кот»

Голографическое изображение толстого кота, сделанное, по легенде, пионером отечественной голографии Юрием Денисюком.

Q&A:

— Кот при голографировании был живым, или это чучело?

— В точности неизвестно. Голограммы можно делать с живых людей и животных, но для этого нужен импульсный лазер, который был разработан существенно позже первых опытов Денисюка. В Петербурге в какой-то момент даже работало специальное голографическое ателье (аналог фотоателье), в котором можно было сделать собственный голографический портрет.

 

— Правда, что каждый кусочек голограммы хранит всю информацию о целом изображении?

— Правда, но не совсем – в каждой точке голограммы хранится информация только о тех частях изображения, которые видны «через» нее. Хорошая аналогия здесь – замочная скважина. Если оставить только маленький кусочек голограммы, то, чтобы увидеть как можно больше, нужно будет поднести голограмму максимально близко к глазу, и все равно какие-то удаленные части могут оказаться невидимыми.

3. Ферромагнитная жидкость

not loaded

© Политехнический музей

Особая, не встречающаяся в природе жидкость, которая под действием магнитного поля образует завораживающие узоры. С помощью ферромагнитной жидкости можно увидеть, как магнитные силы взаимодействуют с силами поверхностного натяжения и гравитацией. Ферромагнитная жидкость широко используется в промышленности – от подвески автомобилей и динамиков до баллистических ракет.

Q&A:

— Это нефть?

— Нет, это мелкий порошок одной из солей железа, помещенный в масло.

 

— Что будет, если до нее дотронуться?

— Ничего страшного не будет.

4. Камера Вильсона

Один из первых приборов для регистрации заряженных частиц – ионов, электронов, протонов, и так далее. Камера Вильсона была создана в начале 1910-х годов. В экспозиции «РДС» представлена работающая камера – все желающие могут нажать на кнопку и увидеть след частицы.

Q&A:

— Как это работает?

— Принцип работы камеры состоит в следующем: заряженная частица, влетевшая в камеру, наполненную пересыщенным паром, при столкновениях с молекулами газа вызывает их ионизацию. Образовавшиеся ионы выступают в роли центров конденсации, и пересыщенный пар, находящийся в камере, начинает конденсироваться на них в виде капелек.

Эти капельки располагаются цепочкой (треком) вдоль траектории частицы, благодаря чему присутствие частицы становится заметно невооруженным глазом.

 

— Как это работает в экспозиции «Россия делает сама»?

— Прозрачная камера заполнена спиртовым паром. В ее центре находится источник альфа-частиц, который срабатывает при нажатии на кнопку. Одновременно с этим поршень сбрасывает давление в камере, и пар становится пересыщенным — чтобы превратиться в жидкость, ему не хватает лишь центров конденсации.

Такими центрами и выступают альфа-частицы, разлетающиеся из источника. Вдоль их траекторий пар моментально конденсируется, оставляя на стекле мелкие капельки жидкости: микроскопические частицы оставляют макроскопические следы.

 

 

5. Стопоходящая машина Чебышева

Устройство, позволяющее переводить круговое движение в движение по прямой. Его изобрел великий русский математик Пафнутий Львович Чебышёв. На всемирной выставке в Париже в 1878 году стопоходящая машина стала настоящим хитом.

Q&A:

— Где у нее двигатель?

— Его нет. Эту машину нужно толкнуть, чтобы она начала двигаться.

 

— Что в ней удивительного?

— С XVIII века изобретатели, инженеры думали, как сделать механизм, переводящий круговое движение в поступательное. Без такого механизма фактически невозможно имитировать движение человека или животного – машина может ехать, катиться, но не шагать. Открытие Чебышёва открыло дорогу к созданию роботов.

 

Очень хорошо о стопоходящей машине написано тут, а вот здесь – еще подробнее.

6. Ракетоплан Циолковского

Модель космического корабля в том виде, как его представлял родоначальник отечественной и мировой космонавтики Константин Циолковский.

Корпус межпланетного корабля разделен на две основные части: двигатель с топливными баками и жилая зона. Каждая из них, в свою очередь, делится еще на два отсека. В самом верхнем хранятся запасы еды и воды, там же находится ручное управление, скафандры и шлюз для выхода в открытый космос.

В следующем отсеке установлены особые ванны.

В двух нижних отсеках располагаются насосы для подачи компонентов топлива, баки с горючим и окислителем, а также камера сгорания, которая в оригинальных работах Циолковского называлась взрывной трубой.

Q&A:

— Это Циолковский сам сделал?

— Нет, макет сделан позже по его эскизам и чертежам.

 

— Зачем ванны?

— Циолковский предполагал, что в жидкости космонавтам легче переносить перегрузки при старте. После успешного взлета жидкость должна была откачиваться.

 

— Что Циолковский предвидел правильно?

— Например, общую конструкцию – структура современной ракеты в целом именно такая. В ней много места под горючее и окислитель и совсем мало места под полезную нагрузку.

 

— На что еще стоит обратить внимание, помимо технических особенностей ракетоплана?

— На изящные столы и стулья в пассажирском отсеке.

7. Экзоскелет

Испытательный макет медицинского экзоскелета, сконструированный в 1972 году под руководством Миомира Вукобратовича – югославского специалиста по биомеханике и робототехнике. Один из первых в мире экзоскелетов с пневматическим приводом.

Экзоскелет Вукобратовича помогал двигаться и ногам, и верхней части тела (за счет специального корсета). Он был запрограммирован воспроизводить походку, очень похожую на человеческую.

Q&A:

— Что вообще такое экзоскелет?

— Биологи используют этот термин для обозначения внешнего скелета, которым обладают некоторые беспозвоночные и членистоногие. Экзоскелет поддерживает находящееся внутри тело и защищает его от повреждений и инфекций. Так действуют, например, раковины моллюсков или хитиновый панцирь таракана.

В медицине экзоскелет – это устройство, позволяющее парализованному человеку двигаться и созданное на основе принципов, сходных с устройством экзоскелета беспозвоночных. Оно крепится к частям тела человека и, получая команды от него, помогает ему сделать шаг или движение рукой.

 

— А сейчас этим пользуются?

— Да. Например, на открытии Чемпионата мира по футболу 2014 года первый удар по мячу нанес Джулиано Пинто. У Джулиано парализованы ноги, и ударить по мячу ему помог экзоскелет.

8. Грозоотметчик Попова

Грозоотметчик Попова – устройство для регистрации грозовых разрядов, прототип радиоприемника.

Q&A:

— Какая часть тут самая главная?

— Как это ни странно, самая важная деталь грозоотметчика – крошечная стеклянная трубка, приделанная к одной из больших катушек (на картинке она сразу под большим серебристым звонком). Эта трубка называется когерер (от латинского слова cogerentia – сцепление). Внутри когерера находятся мелкие металлические опилки.

 

— Почему когерер такой важный?

— Действие прибора основано на влиянии электромагнитной волны на металлические порошки. В обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, так как опилки имеют плохой контакт друг с другом.

Пришедшая от генератора молний электромагнитная волна ориентирует опилки относительно друг друга, улучшая электрический контакт между ними. В результате сопротивление когерера резко падает (в опытах А.С. Попова со 100 000 Ом до 1000 – 500 Ом, то есть в 100-200 раз), электрическая цепь замыкается и раздается звонок.

9. Ионофон

Ионофон – это устройство, позволяющее извлекать из плазменной дуги звуки контролируемой высоты. Фактически, плазменный разряд в ионофоне превращается в особого рода динамик.

Q&A:

— Использовался ли ионофон когда-нибудь на практике, или это бесполезная игрушка?

— Использовался. Например, в СССР в середине XX века с помощью ионофонов озвучивались фильмы в открытых кинотеатрах.

 

— Чем ионофон лучше обычных динамиков, а чем – хуже?

— Во-первых, ионофон хорошо передает высокие частоты, но плохо – низкие. Поэтому он не очень подходит для музыки с большим количеством басов.

Во-вторых, постоянное действие разряда производит большое количество вредного для человека озона – поэтому сильными ионофонами лучше не пользоваться в закрытых помещениях. Впрочем, на «РДС» все сделано безопасно.

 

— Что транслирует ионофон на экспозиции?

— В экспозиции «Россия делает сама» в ионофоне звучит голос советского диктора Юрия Левитана, объявляющего об окончании войны.

10. Плазма в высокочастотном разряде

Этот экспонат такой интересный, что мы написали про него отдельную большую статью: