книги из ГПНТБ / Сочивко В.П. Человек и автомат в гидросфере очерки системотехники
.pdfВ.П. СОЧИВКО ЧЕЛОВЕК
И АВТОМАТ В ГИДРОСФЕРЕ
.V • -.'-■ч;,,.
5'
гЖ
-
n?''g ■ ■> 9' ;*
|
|
•« |
;--'сѴ-;ч\£^ |
|
|
««***•* . |
|
|
с--' |
. |
»..; * -г s. |
-V |
'. ■‘ '■. . 1- •‘■’■'&rii'1• |
||
|
|||
|
|
. V |
' |
КгГ* . |
|
|
i- -.Ч |
*. .,. i*• |
. 'V•.V |
. у-:«".- |
*\ • : |
в.п. СОЧИвко
ЧЕЛОВЕК И АВТОМАТ В ГИДРОСФЕРЕ
Очерки системотехники
УДК 629.127.4
С69
Г*о. яубдлчям
яяуняа - техкм-і»-«іія
вмКдиотвяв СО«!*'
ЗЧЭ5ИПЛЯ1»
ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА
|
Реценз е нт ы: |
9 Ъ З ? 3 |
канд. техн. наук Г. А. Захаров |
н |
канд. техн. наук И. А. Румянцев |
|
На у чный р е д а к т о р |
|
д-р. техн. наук Л. П. Крайзмер |
30501—018
87—73
С 048 (01)—74
© Издательство «Судостроение», 1974 г.
t
Однокурсникам-дзержанцам посвящаю
ОТ АВТОРА
С каждым годом человечество все решительнее ведет наступ ление на голубой континент, занимающий около двух третей поверх ности планеты Земля. Опубликованы фундаментальные исследования с точными выкладками, подтверждающими экономическую целесообраз ность освоения богатств Мирового океана [47]. Не утихает дискуссия о путях и методах использования донных полезных ископаемых, животного и растительного мира, веществ, растворенных в морской воде, энергии приливов и отливов, энергии волн и других богатств .гидро
сферы.
Однако водная среда биологически чужда человеку. Морская сти хия затрудняет доступ к потенциальным богатствам. Поэтому одновре менно с отважными атаками одиночек, штурмующих глубины, ученые и инженеры вынашивают грандиозные проекты создания автоматизи рованных средств поиска и промысла, необычных судов подводного, глубоководного и подледного плавания, донных промышленных и тех нологических сооружений и т. д. Сегодня трудно предугадать все формы, которые приобретет колонизация и индустриализация гидросферы через 15—20 лет. Но есть ряд вопросов, которые можно и нужно ста вить именно сейчас. Один из них кратко можно сформулировать так:
человек или автомат?
В принципе этот вопрос не нов. В свое время он был поставлен в ходе общекибериетической дискуссии, затем в более конкретной .формули ровке обсуждался в связи с развитием практической космонавтики.- Вопрос достаточно серьезен, ибо его решение имеет громадное значение для определения одного из основных направлений научной и техниче
ской политики.
В наши дни армия ученых в короткое время может выдвинуть большое количество идей, но далеко не все из них могут быть реализо ваны в обозримые сроки. Это отнюдь не означает необходимости сни жения темпов развития науки, но заставляет более строго подходить к выбору стратегии и тактики научных исследований и опытно-кон структорских работ, научно обосновывать принимаемые решения.
Указанный выше вопрос — человек или автомат? — может поста вить перед собой и отдельный человек в связи с выбором специальности, будущей работы на морском поприще. При этом для него очень важно ответить себе на такие вопросы: будет ли в ближайшее время все на столько автоматизировано и механизировано, что глубоководные по гружения человека станут анахронизмом? Возможно ли сочетание науки и инженерной практики с морской романтикой? Совместима ли роман тика морской профессии с осмысливанием наиболее сложных и дискус сионных проблем общей теории систем, инженерной психологии, кибер нетики, бионики, эстетики и других, традиционно далеких от судо строения областей человеческого знания? Читателю, перед которым стоят или могут встать эти вопросы, и адресована в первую очередь данная книга.
Однако автор имел в виду и другую категорию читателей, давно осуществивших выбор профессии и практически работающих в судо-
.троении и гидроприборостроении. Такому, подчас крупному специа листу увидеть некоторые новые перспективы мешает, по выражению Н. Винера, «Олимп априорности», сложившийся за многие годы узко ведомственной практики.
Большое количество научных фактов, использованных в книге, заимствовано у других авторов, на что указывают ссылки, адресующие к списку литературы. Частичное отражение нашли некоторые собст венные исследования автора книги и его коллег по лаборатории. Многие оценки и заключения по спорным вопросам даны после пред варительного обсуждения с квалифицированными специалистами. Следует отметить, что фактический материал этой книги выполняет функции иллюстративные и его следует рассматривать как «сигналь ную» информацию, для подробного ознакомления с которой требуется
обращение к специальным научным трудам. |
, |
Автор хорошо понимал, что широта обсуждаемой |
темы таит |
в себе определенные опасности. Возможным критикам хочется напом нить слова известного ученого: «. . .Мы только сейчас начали система тически делать новые открытия доступными специалистам в смежных областях науки. Эти попытки нужно значительно расширять. Это — нелегкая задача, и те, кому это удается, заслуживают того, чтобы их работа ценилась научной общественностью так же высоко, как и работа исследователей. . .» Ч
Автор считал бы свою задачу выполненной, если бы книгу про должила дискуссия, например, на страницах журнала «Судостроение», и будет признателен за все замечания и советы, которые читатели могут направлять по адресу: 191065, Ленинград, ул. Гоголя, 8, издательство «Судостроение».1
1 Д ж . Т о м с о н . Предвидимое будущее, М., ИЛ, 1958, с. 158—
159.
Г л а в а п е р в а я |
|
ПУТИ И ПРОБЛЕМЫ |
ОСВОЕНИЯ |
И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ |
ГИДРОСФЕРЫ |
• |
|
Этапы развития человечества могут быть определены через стадйи покорения водных пространств и насчитывают три
фазы: речную, морскую и океаническую. |
' |
В, О. Ковалевский |
|
Всю совокупность водных ресурсов планеты — океаны и моря, реки и озера — принято называть емким словом «гидросфера». Хотя по некоторым физическим параметрам капля воды повторяет океан, существует ряд физических характеристик, по которым различаются два, казалось бы, одинаковых водоема. Точно так же ока зываются в чем-то совпадающими, а в чем-то резко раз личными и многие другие объекты, рассматриваемые при обсуждении путей освоения и использования гидросферы. Возьмем, например, подводное судостроение. Наряду со сверхмалыми исследовательскими подводными лод ками с размерениями, не превышающими 10 м (рис. 1), проектируются подводные супертанкеры длиной 275 м, шириной 43 м и высотой корпуса 30 м (рис. 2). Несмотря на огромную разницу в размерениях, обусловливающую разный подход к проектированию и постройке этих судов, имеется и определенная общность в некоторых вопросах автоматизации судов, подводной навигации и т. д.
Физика гидросферы исследует свой объект на микро уровне: соленость и прозрачность воды, микровкрапления,. кавитацию1 и т. д., но многие из получаемых результатов1
1 Кавитация — нарушение сплошности текущей жидкости, возни кающее при давлении ниже критического. При этом присутствующие в жидкости пузырьки газа увеличиваются, превращаясь в относительно большие «кавитационные пузыри». Кавитация ведет к разрушению поверхности лопастей гидротурбины, гребных винтов кораблей и дру гих устройств.
5
позволяют объяснить сложные явления в гидросфере только на макроуровне — структурную неоднородность толщи воды, распространение световых и звуковых лучей
на большие расстояния и т. п.
в
Рис. I. Исследовательский подводный аппарат «Стар-3» водоизмещением 10 т, длиной 7,5 м, шириной 1,9 м и высотой 2,4 м.
Относительно просты исследования поверхности морей, затруднено изучение дна, еще сложнее вести прямые наблюдения больших объемов толщи воды. Поэтому лишь в
Рис. 2. Подводная лодка-танкер водоизмеще нием 170 000 т, длиной 275 м, шириной 43 м и высотой корпуса 30 м.
последние годы было обнаружено, что не только на поверх ности, но и на различных глубинах существует расслое ние воды, циркулируют мощные подводные течения, разыгрываются подводные штормы. Если поверхностные
6