Опасные условия труда
В мире, вероятно, никогда не переведутся любители острых ощущений, которые будут лазить по скалам, забираться в пещеры или совершать под парусом кругосветные путешествия в одиночку. Но мы не имеем права заставлять людей делать опасную работу, когда машины могут делать то же — и лучше. Ясно, что в первую очередь для этой цели могут использоваться «истинные роботы» (т. е, механизмы, не требующие постоянного контроля со стороны человека). Но есть множество сфер, где работа слишком сложна для заранее запрограммированного робота и требует постоянного учета обстоятельств, которые невозможно предвидеть. В таких случаях за работой робота должен постоянно наблюдать квалифицированный оператор, имеющий возможность вмешиваться в его действия и получающий полную информацию через свои органы чувств. Советские специалисты успешно управляли по радио самодвижущимся роботом на Луне, используя телевизионную обратную связь от робота к оператору, поэтому задачи, которые мы приведем ниже, требуют не столько поиска новых теоретических принципов, сколько конструкторской смекалки.
Первоочередная проблема, требующая решения в этой связи,— разработка подземных залежей твердых полезных ископаемых (металлических руд, золота, алмазов, угля, глинистых сланцев и нефтеносных песков) таким образом, чтобы человек вообще не спускался под землю, подобно тому как сейчас происходит добыча нефти, природного газа, воды и растворимых солей. Существуют методы подземной газификации угля; в этой области проводится много экспериментальных работ. Однако таким способом не удается получать высококачественный газ даже в специально сконструированных газогенераторах, загружаемых сортовым углем, так что это явно не самое лучшее решение проблемы использования ограниченных угольных ресурсов. Путем расчетов, основанных на опубликованных данных анализов угольного газа, мне удалось показать, что большая часть угля остается под землей в виде кокса.
Не решены также серьезные проблемы, связанные с поглощением тепла на испарение подземных вод, с утечкой газа в подземные полости и с необходимостью переноса труб в новые участки после поджигания пласта. Сейчас вполне реальным представляется создание управляемого с поверхности подземного «крота», оснащенного газотурбинным электрогенератором. К такому «кроту» может по трубам поступать воздух с поверхности. Затем воздух сжимается компрессором, под давлением подается в зону горения угля впереди механизма, а газообразные продукты горения расширяются в турбине, приводящей в движение компрессор и электрогенератор, после чего выводятся на поверхность, как и вырабатываемая «кротом» электроэнергия. Можно также добывать уголь в жидком виде, подобрав для этого подходящий растворитель (например, антрацен).
Вполне реальны также методы добычи углеводородов из нефтеносных песков прямо под землей с помощью нагрева или подачи водяного пара без извлечения песка на поверхность. Но для добычи рудных ископаемых (например, медных и урановых руд, а также твердого угля для приготовления кокса), часто залегающих тонкими пластами на большой глубине, необходим телеуправляемый «крот», способный находить пласт, разрабатывать его и подавать минерал в раздробленном виде на поверхность. Такой способ ценен не только с точки зрения охраны здоровья человека, подвергающегося на подобных работах риску заболеть пневмокониозом и раком легких, но и с чисто экономических позиций. Он позволит добывать полезные ископаемые, залегающие глубоко под землей, под морским дном, в очень крутых или очень тонких пластах.
В ХХ веке считалось, что запасы угля в Великобритании обеспечивают его добычу в течение 250 лет на уровне 200 млн. т в год. Теперь министерство угольной промышленности утверждает, что этих запасов (при использовании традиционных методов добычи) хватит лишь на сто лет при ежегодном потреблении на уровне 120 млн. т, хотя за истекшие два десятка лет были открыты новые месторождения, содержащие больше угля, чем было израсходовано в этот период. Причина заключается в том, что высокая стоимость ручной добычи угля делает разработку трех четвертей наших угольных запасов экономически невыгодной. Создание машины, способной добывать уголь из-под земли без необходимости для человека спускаться в шахту, обеспечило бы нас энергией на двести лет (если, разумеется, мы будем экономны). Такой машиной может стать самодвижущийся подземный «крот», разрабатывающий угольный пласт и подающий раздробленный уголь на поверхность в виде взвеси в воде, или же видоизмененные современные машины для сплошной выемки, управляемые роботами.
Уже разработаны такие устройства для работы на дне моря, но и здесь испытывается нужда в изобретениях, которые позволили бы осуществлять с надводного корабля или с берега управление бурением скважин и проходкой шахт в континентальном шельфе, ремонтировать подводные кабели, проводить на дне океана биологические исследования и геологические изыскания.
Другие задачи из этой области относятся к тушению пожаров и спасению людей, терпящих бедствие. Для спасения людей из охваченных пожаром зданий или самолетов, попавших в аварию, нужен, видимо, теплоизолированный скафандр с водяным охлаждением и силовым- приводом или коляска, способная подниматься по лестницам и проникать в очаг пожара. Для тушения пожаров в нежилых помещениях необходим самодвижущийся агрегат-огнетушитель, управляемый с безопасного расстояния и доставляющий в очаг пожара наиболее эффективное средство пожаротушения. Еще одна проблема — разработка робота, который был бы способен тушить пожары на нефтяных скважинах и закрывать фонтанирующие скважины.
|
|
Читайте в рубрике «Изобретения будущего»: |
Военная техника | Телекоммуникации | Электроника | Энергетика | Физика | Химия | Биология | Математика | Психология | Физиология | Экономика | Металлургия | Строительство | Сельское хозяйство | Медицина | Культура и искусство | Виды двигателей | Машины и механизмы | Воздушный транспорт | Водный транспорт | Автотранспорт | Ж/д транспорт | Физики | Химики | Математики | Биологи | Европейские изобретатели | Американские изобретатели | Российские изобретатели | Советские изобретатели | Методология науки | Развитие креативности | Как стать изобретателем | Изобретения будущего