7 забытых современных чудес машиностроения

Список величайших чудес машиностроения, которые вы редко видите или думаете о них, несмотря на их удивительность.

Машиностроение - это проектирование, конструирование и использование машин. Почти невозможно представить себе аспекты нашей повседневной жизни без какого-либо влияния машиностроения. От небольшого водопроводного крана в наших домах до сложных машин, используемых при строительстве памятников, принципы машиностроения применяются практически во всем, что нас окружает. Каждое механическое устройство само по себе является чудом, используя принципы силы, движения и энергии, чтобы сделать нашу жизнь проще. Однако слово «чудо» лучше всего подходит для вещей, которые часто заставляют задуматься: «Как они это сделали?»  Вот список из 7 таких чудес машиностроения:

 

Bagger 288 – гигантский наземный корабль

Bagger 288 - одна из самых больших и тяжелых движущихся машин в мире, которая может перемещать около 240 000 кубических метров почвы за один день. На изготовление машины ушло десять лет, от проектирования до сборки, общая стоимость которой составила 100 миллионов долларов. Этот огромный экскаватор высотой со статую свободы в Нью-Йорке (96 метров), длиной 225 метров и весом около 13500 тонн был построен в 1978 году компанией Krupp в Германии. Эта гигантская машина была построена для удаления отходов перед добычей угля на немецком карьере Hambach, и она работала до 2001 года. В феврале 2001 года она была перенесена в TagebauGrzweiler, открытый рудник в Северном Рейне-Вестфалия, Германия. В целом, она может выполнять работу 40 000 рабочих в день. В одном ведерном колесе 18 ковшей диаметром 22 метра, а каждое колесо оснащено четырьмя двигателями мощностью 840 кВт. Толстые кабели используются, чтобы обеспечить экскаватору мощность в 30 000 вольт. Экскаватор имеет кабину, из которой можно управлять всеми движениями, поворотный механизм, который позволяет вращать машину и перемещать ковш в нужное положение, а также 23 сервисных крана для замены любых поврежденных частей. Машина может двигаться со скоростью от 2 до 10 метров в минуту и опирается на 12 гусеничных треков. Площадь поверхности этих треков очень большая, около 12 футов, из-за чего давление на грунт значительно снижается.

Авианосец USS GEORGE H.W. BUSH (CVN-77)

Названный в честь 41-го президента США, военный корабль GEORGE H.W. BUSH (CVN-77) был построен компанией Northrop Grumman в Ньюпорт-Ньюс и был введен в эксплуатацию в 2009 году. CVN-77 является последним среди авианосцев класса Nimitz с ядерной энергетической установкой. Общая стоимость строительства корабля составила 6,2 миллиарда долларов. Этот гигант имеет два ядерных реактора, которые могут питать корабль более 20 лет без дозаправки вообще. Максимальная скорость CVN составляет более 30 узлов. Она имеет луковичную конструкцию дуги, которая снижает сопротивление, обеспечивая лучшую эффективность корпуса и лучшую плавучесть передней части носителя. Авианосец простирается примерно до 1092 футов и имеет взлетную палубу шириной 76,8 м и длиной 332,9 м. Он перевозит в общей сложности 6000 членов экипажа и вмещает более 60 самолетов. Включая запасы, топливо, боеприпасы и воду, его полная загрузка составляет около 102 000 тонн.

Nano Engine - двигатель, работающий на одном атоме

Ученые из Университета Майнца в Германии смогли создать самый маленький из когда-либо созданных двигателей. Двигатель приводится в действие одним электрически заряженным атомом кальция и, как утверждается, имеет аналогичную термодинамическую эффективность (при масштабировании по размеру) среднего автомобильного двигателя. Нано-двигатель следует тому же термодинамическому циклу, который происходит в обычном автомобильном двигателе. Однако в этом случае генерируемая мощность преобразуется в вибрацию атома, которая служит механическим движением. Ученые в своем эксперименте также смогли наблюдать выходную мощность 10-22 Вт с КПД около 0,3%. Возможно пока нет прямого применения одноатомного , но с небольшими изменениями, этот крошечный может открыть больше возможностей для изучения небольших квантовых машин.

Солнечный зонд Parker - самый быстрый космический корабль

Названный в честь американского астрофизика Юджина Паркера, солнечный зонд Parker был запущен 12 августа 2018 года. Космический корабль, который был запущен на борту ракеты Delta IV Heavy, является результатом 8 лет напряженной работы нескольких инженеров и ученых общей стоимостью 1,5 миллиарда долларов и, как ожидается, станет самым быстрым космическим аппаратом к декабрю 2024 года. Зонд специально предназначен для перемещения в солнечной атмосфере, также называемой короной, и исследования области, которую мы раньше знали только по проблескам во время затмений. Эта историческая миссия предоставит ключевые исследовательские данные о солнечных аномалиях, чтобы найти ответы на важные солнечные загадки. При весе около 685 кг космический корабль такой же маленький, как автомобиль. В своем путешествии солнечный зонд Parker станет первым космическим кораблем, который будет обеспечивать близкое изображение Солнца при экстремальных температурах около 1,400 °C. Чтобы достигнуть такого уровня, зонд оснащен массивным теплозащитным экраном шириной 2,5 метра, который поможет сохранять холод на космическом корабле по мере приближения к Солнцу. Теплозащитный экран состоит из углеродной пены толщиной 11 см, расположенной между перегретыми углеродными композитными панелями. Солнцезащитная сторона теплозащитного экрана окрашена специально разработанным белым покрытием, которое будет отражать большинство солнечных лучей. Кроме того, у зонда также есть солнечная батарея, которая будет обеспечивать необходимую энергию бортовым системам за счет использования солнечной энергии. Интегрирована отдельная система охлаждения, чтобы солнечные панели всегда оставались прохладными.

Рентгеновская обсерватория Чандра - самый мощный телескоп в мире

Рентгеновская обсерватория Чандра, созданная НАСА в 1999 году, является самым мощным и самым крупным (в 45 футов) рентгеновским телескопом в мире. Он был запущен для захвата изображений областей с высокой энергией (черные дыры, темная материя, сверхновые звезды и т.д.) во вселенной для ученых и исследователей. Чандра названа в честь знаменитого Субрахманяна Чандрасекара, лауреата Нобелевской премии, и является одной из 4 Великих обсерваторий, созданных НАСА. Это механическое чудо имеет зеркала с высоким разрешением, что позволяет ему снимать в 100 раз более тусклые рентгеновские лучи, чем его предшественники могли. Это стало возможным благодаря ученым и инженерам Raytheon Optical Systems в Данбери, штат Коннектикут, которые установили и отшлифовали эти пары зеркал до гладкости нескольких атомов. Система телескопа Чандра вращается вокруг Земли на высоте, которая в 200 раз больше, чем у космического телескопа Хаббл НАСА.

RoboFly - крошечный летающий робот, который может работать без проводов

RoboFly больше не является технологией, которую можно увидеть только в голливудских фильмах. Инженеры из Вашингтонского университета разработали роботизированную муху, которая в два раза меньше зажима и весит всего одну десятую грамма. Летающий робот работает самостоятельно и не требует никаких проводов для достижения полета. Это стало возможным благодаря фотоэлектрической ячейке, которая прикреплена над RoboFly и преобразует удаленный невидимый лазерный луч в электричество. Кроме того, муха также оснащена микроконтроллером, который действует как мозг, чтобы помочь RoboFly получить контроль над своими крыльями. По сути, он говорит мышцам крыла, когда сильно хлопать, а когда нет. Хотя нынешний RoboFly все еще ограничен в возможностях, исследователи планируют разработать усовершенствованную версию с интегрированными крошечными батареями, усовершенствованным мозгом и сенсорными системами, которые помогут роботу перемещаться и выполнять задачи самостоятельно. Роботизированная муха, когда она будет полностью разработана, будет иметь значительный потенциал в областях поисково-спасательных операций, наблюдения, мониторинга климата и многого другого.

Белаз 75710 - крупнейший в мире самосвал

Обладая массой 360 тонн, Белаз 75710 действительно является крупнейшим в мире самосвалом грузоподъемностью 450 тонн. Чтобы достичь такого подвига, гигантский самосвал состоит из восьми пар колес, каждая из которых способна выдержать 102 тонны. Гигантский грузовик оснащен двумя 16-цилиндровыми дизельными двигателями, которые производят невероятную мощность 3430 кВт с максимальной скоростью 64 км / ч. Это чудо машиностроения, построенное инженерами белорусской компании, стоит около 6 миллионов долларов.