Энциклопедия «Техника» (с иллюстрациями) - Горкин Александр Павлович - Страница 42

ВЫСОКОСКОРОСТНЫ́Е ЖЕЛÉЗНЫЕ ДОРÓГИ, магистрали, по которым поезда движутся со скоростью не ниже 200 км/ч. Вся история развития железнодорожного транспорта связана со стремлением обеспечить максимальные скорости движения, минимальное время нахождения пассажиров и грузов в пути, увеличение пропускной способности дорог. Для высокоскоростного транспорта требуется создание специальной инфраструктуры – искусственных сооружений, рельсового пути, систем управления движением, устройств сигнализации, информации и связи, обеспечивающих необходимую безопасность пассажиров и сохранность грузов. Осуществляется высокоскоростное движение либо колёсным подвижным составом, передвигающимся по традиционному рельсовому пути, либо вагонами, не имеющими непосредственного контакта при движении с путепроводной эстакадой (т. н. левитирующий транспорт). В последнем случае для создания тяги используется специальный линейный электродвигатель в сочетании с магнитным подвесом.

Рекордную скорость 140 км/ч впервые развил в 1905 г. локомотив с паровой тягой немецкой фирмы «Сименс»; через некоторое время он же достиг скорости 200 км/ч. В 1973 г. в Великобритании на локомотиве с дизельным двигателем достигнута скорость 230 км/ч. В нач. 80-х гг. на дорогах Европы появился французский суперэкспресс ТGV (Trains Grande Vitesse – вагон с высокой скоростью), развивавший скорость 380 км/ч; в 1990 г. он показал рекордную скорость – 515.3 км/ч. Однако наиболее приемлемой для эксплуатации суперэкспресса является скорость 300 км/ч. С такой скоростью движутся поезда в различных регионах Западной Европы. Наиболее развито скоростное движение во Франции, Германии, Испании, Италии – странах, связанных единой сетью высокоскоростных железных дорог. В Японии, имеющей протяжённую сеть высокоскоростных линий, объединяющих всю территорию страны, рабочая скорость движения на большинстве участков не превышает 210–240 км/ч (в тоннелях до 270 км/ч). В России создание высокоскоростного железнодорожного транспорта началось в кон. 1980-х гг. На первой скоростной линии между Москвой и Ленинградом (Санкт-Петербургом) в 1989 г. началась эксплуатация электропоезда ЭР-200, развивающего на отдельных участках скорость 200 км/ч. В кон. 90-х гг. разработан и построен скоростной электропоезд, рассчитанный на более высокие скорости для эксплуатации на том же направлении.

Высокоскоростной электропоезд

ВЫСОТОМÉР (альтиметр), прибор для определения высоты полёта летательного аппарата. Различают барометрические высотомеры и радиовысотомеры. Принцип действия барометрических высотомеров основан на однозначной зависимости атмосферного давления от высоты полёта летательного аппарата. Конструкция такого высотомера подобна конструкции барометра-анероида, но его отсчётная шкала проградуирована в метрах и километрах. По показаниям прибора определяют как абсолютную высоту (высоту относительно условного уровня, на котором атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. – уровень Мирового океана), так и относительную (высоту относительно места вылета). Барометрические высотомеры применимы до высоты 30 км.

В радио высотомерах высота полёта измеряется при помощи радиоволн. В полёте радиовысотомер посылает радиоволны перпендикулярно земной поверхности и измеряет время между моментами излучения радиоволн и их приёма после отражения от земли (воды). Зная время и скорость распространения радиоволн (~ 300 000 км/с), легко определить расстояние, пройденное радиоволнами за это время, т. е. удвоенное расстояние от летательного аппарата до земной поверхности.

ВЫЧИСЛИ́ТЕЛЬНАЯ МАШИ́НА, устройство или комплекс устройств для механизации и автоматизации процессов вычислений и обработки информации. Первые устройства механизированного счёта состояли из зубчатых колёс, реек, рычагов и т. п. деталей, отсюда их название – вычислительные машины. Кним относятся арифмометр В. Шиккарда (1623 г., Германия), счётная машина Б. Паскаля (1641 г., Франция), арифмометры К. Томаса (1820 г., Франция) и В. Т. Однера (1890 г., Россия). На смену механическим арифмометрам пришли электромеханические счётные машины: табулятор Г. Галлерита (1887 г., США), цифровые вычислители Ц-З К. Цузе (1941 г., Германия), МАРК-I и МАРК-II Г. Айкена (1944—47 гг., США) и др. В 1946 г. в США создана первая электронная вычислительная машина (ЭВМ) – ЭНИАК; первая отечественная ЭВМ – МЭСМ построена в 1950 г. под руководством академика С. А. Лебедева. Термин «вычислительная машина» применительно к ЭВМ сохранился лишь в силу исторической преемственности; по существу ЭВМ – это комплекс (система) сложнейших электронных устройств, обеспечивающих переработку, хранение, передачу и отображение информации, представленной в цифровой, буквенной, изобразительной или речевой форме либо в виде непрерывно изменяющихся физических величин. Иногда термин «вычислительная машина» применяют также к устройствам оптической обработки информации – оптическим процессорам, называя их по аналогии с ЭВМ оптическими вычислительными машинами.

ВЫЧИСЛИ́ТЕЛЬНАЯ ТÉХНИКА, 1) совокупность технических и математических средств, методов и приёмов, используемых для механизации и автоматизации процессов вычислений и обработки информации. Основу технических средств современной вычислительной техники составляют электронные вычислительные машины (ЭВМ, компьютеры), устройства ввода, вывода, представления и передачи данных (сканеры, принтеры, модемы, мониторы, плоттеры, клавиатуры, накопители на магнитных лентах и дисках и т. д.), ноутбуки, микрокалькуляторы, электронные записные книжки и пр. К математическим средствам относятся разнообразные программы (в т. ч. операционные системы, программы технического обслуживания ЭВМ), языки программирования, инструкции, протоколы и т. д.

Первые примитивные устройства (абак, китайские счёты и т. п.) для механизации вычислений площадей земельных участков, торговых расчётов и пр. появились за сотни лет до н. э. Вычислительные устройства, такие, как, напр., шкала Непера, логарифмическая линейка, арифмометр В. Шиккарда, счётная машина Б. Паскаля, были известны уже в 17 в. На смену им в 18–19 вв. пришли планиметры Дж. Германа и Дж. Амслера, арифмометр В. Т. Однера и др. В 1833 г. английский учёный Ч. Беббидж разработал проект «аналитической машины» – гигантского арифмометра с программным управлением, арифметическим и запоминающим устройствами; однако осуществить свой проект ему не удалось гл. обр. из-за недостаточной технической базы. Развитие вычислительной техники в кон. 19 – нач. 20 в. связано в основном с созданием аналоговых вычислительных машин (АВМ). Лишь в 1944 г. в США была построена первая цифровая вычислительная машина (ЦВМ) с программным управлением МАРК-I на электромагнитных реле.

Счётная машина Б. Паскаля

Решающим событием в развитии вычислительной техники стало создание в 1946 г. в США электронной вычислительной машины (ЭВМ) – ЭНИАК. Первая отечественная ЭВМ – МЭСМ была построена в 1950 г. под руководством академика С. А. Лебедева, а спустя три года появилась БЭСМ – предшественница серии отечественных цифровых ЭВМ: «Минск», «Урал», «Днепр», «Мир», «Раздан» и др. С развитием вакуумной, а затем полупроводниковой электроники и микроэлектроники изменялась элементная база ЭВМ и других технических средств вычислительной техники, разрабатывались новые логические схемы устройств. Одновременно создавались новые, всё более сложные программы, совершенствовались языки программирования и методы управления вычислительным процессом. За каких-то 40 лет существования производительность электронных вычислительных машин возросла с нескольких тысяч до десятков миллиардов операций за 1 секунду.