поглощение радиоволна

Молниеотвод как зеркало...Главная Контрольный гвоздь Молниеотвод как зеркало..."Молниеотвод как зеркало..."А. Ершов(15.01.04.)ВведениеЗадача, о которой будет вестись речь, является, пожалуй наиболее известной иллюстрацией, сопровождающей тексты АРИЗ. В своем "Алфавитно - нумерационном указателе изобретений в работах Г.С. Альтшуллера", Г.И. Паренчик скрупулезно подсчитал, что она была использована Г.С. Альтшуллером в тринадцати источниках, начиная с 1971 поглощение радиоволна до 1989 года, поглощение радиоволна занимает у него первое место по количеству цитирований. Кроме того. она многократно использовалась в перепечатках различных авторов совместно с текстами АРИЗов различных модификаций.По сути несколько поколений ТРИЗовцев изучали премудрости теории поглощение радиоволна ее практического применения, на разборе этой задачи. Она была введена Г.С. Альтшуллером как основной пример в текст АРИЗ-85В, базового поглощение радиоволна на сегодня алгоритма решения изобретательских задач. Фонд Альтшуллера счел возможным поставить именно ее как иллюстрацию работы АРИЗ-85В. (См http://www.altshuller.ru/triz/ariz85v.asp)И тем не менее, предлагаемое в разборе "контрольное" решение, при ближайшем рассмотрении, оказывается не таким уж качественным поглощение радиоволна безупречным, как это можно было бы ожидать в столь звездной ситуации. Речь идет о задаче "Молниеотвод". Внимательно рассмотрим исходную ситуацию поглощение радиоволна полученное решение.О молнияхВрага, с которым идет сражение, надо знать. Попробуем дать некоторую, конечно же, поверхностную характеристику молний, по крайней мере их наиболее ярких поглощение радиоволна распространенных представителей - молний линейных. Энциклопедический словарь определяет молнию как "гигантский электрический искровой разряд между облаками или между облаками поглощение радиоволна земной поверхностью длиной несколько километров, диаметром десятки сантиметров поглощение радиоволна длительностью десятые доли секунды. Молния сопровождается громом. Кроме такой (линейной) молнии изредка наблюдается шаровая молния."Линейная молния - о которой пойдет речь в дальнейшем, характеризуется силой тока в сотни тысяч (до миллиона) ампер. Характерные параметры канала при пробое воздуха составляют десятки тысяч ампер на квадратный сантиметр. Энергия, выделяемая при ударе молнии достигает многих миллиардов джоулей. Температура в шнуре составляет по разным источникам от 10 до 30 поглощение радиоволна даже до 50 тысяч градусов. Напряженность собственного магнитного поля молнии оценивается в десятки тысяч эрстед. При этом давление на поверхности плазменного канала, оказываемое собственным магнитным полем тока молнии, достигает сотен миллионов ньютон на метр. Длительность процесса по наблюдениям варьируется от 0,01 до 0,7 секунды. За это время в образовавшемся канале "пролетает" от одного до нескольких десятков отдельных зарядов - элементарных молний, сливающихся для наблюдателя в одно слепящее, грохочущее поглощение радиоволна очень опасное чудо.Когда поглощение радиоволна как возникают молнииВ предгрозовых условиях между поверхностью Земли поглощение радиоволна облаками возникает огромное напряжение. Напряженность электрического поля под грозовым облаком близко к пробивному - порядка 30 кВ на метр высоты. В таких условиях для образования молнии бывает достаточно появления незначительных добавочных возмущающих факторов. Канал для молний пробивают так называемые лидеры - скопления ионизированных частиц, движущихся к Земле поглощение радиоволна излучающие в ультрафиолетовом диапазоне. За счет коронного разряда поглощение радиоволна фотоионизации воздуха, проводимой на расстоянии, лидеры распространяются с интегральными скоростями порядка тысячи километров в секунду. Однако токопроводящий канал создается не мгновенно, поглощение радиоволна через большое количество незначительных (порядка 5 - 10 метров) перемещений. После того, как путь между обкладками конденсатора "Облако - Земля", пройден лидером, его повторяет линейная молния. О задачеРассмотрим исходную постановку задачи, приведенную Г.С. Альтшуллером (здесь поглощение радиоволна далее цитаты берутся с сайта фонда Альтшуллера http://www.altshuller.ru"Техническая система для приема радиоволн включает антенну радиотелескопа, радиоволны, молниеотводы, молнии. ТП-1: если молниеотводов много, они надежно защищают антенну от молний, но поглощают радиоволны. ТП-2: если молниеотводов мало, то заметного поглощения радиоволн нет, но антенна не защищена от молний. Необходимо при минимальных изменениях обеспечить защиту антенны от молний без поглощения радиоволн".Сразу следует заявить, что сформулированное техническое противоречие очень слабо связано с реальностью. Тому есть много причин.Во первых, следует понимать, что ничто так не мешает приему сигналов радиотелескопом, как он сам - поглощение радиоволна именно, приемник радиоволн, размещенный в фокусе отражателя поглощение радиоволна элементы его крепления.Радиотескоп в Аресибо. Диаметр отражателя, построенного в старом вулкане - 300 метров. Для нацеливания на определенную точку неба перемещают приемник излучения, закрепленный над чашей на тросах.Во вторых - экранировка радиотелескопа отдельно стоящим металлическим стержнем или некоторым их количеством - задача достойная самостоятельного решения. Речь здесь может идти не об экранировке, поглощение радиоволна о снижении уровня приходящего сигнала. Наиболее "затеняющим" элементом в работе радиотелескопа является он сам, поглощение радиоволна вернее приемник сигнала, размещенный в фокусе антенны поглощение радиоволна элементы его крепления.Радиотелескоп в Пулково. По легенде именно его поглощение радиоволна защищают молниеотводы, выполненные в виде газоразрядных трубок.В третьих, системы молниезащиты радиотелескопов поглощение радиоволна военных радаров отработаны давно поглощение радиоволна достаточно надежно. Как правило, они входят в конструкцию самого телескопа, поглощение радиоволна не выступают как отдельные самостоятельные объекты. Радиотелескоп с диаметром зеркала 72 метра. (Задание: найдите на приведенных выше фотографиях молниеотводы).Защита от удара молнии не сводится к установке молниеотвода. Напряженность магнитного поля при близком ударе молнии настолько велика, что во всех протяженных металлических предметах наводятся электромагнитные поля величиной порядка 10 кВ на метр длины. Таким образом, защищаемый объект все равно должен быть надежно экранирован.Но предположим, что по каким то причинам молниеотвод нельзя установить на самом радиотелескопе поглощение радиоволна нам предстоит использовать отдельно стоящую конструкцию.Защитные возможности стержневого молниеотвода упрощенно можно определить, если мысленно набросить на его вершину условную ткань. Опускаясь до поверхности земли, она образует некий шатер, внутри которого сооружение (радиотелескоп) могут считаться защищенными. Таким образом, объем защищаемого пространства является функцией высоты молниеотвода.(Для тросовых систем защиты, поглощение радиоволна также многостержневых молниеотводов формы условных объемов будут определяться в принципе так же). Итак, молниеотводы, частоколом стоящие вокруг радиотелескопа поглощение радиоволна экранирующие радиоволны - картина величественная, но неправдоподобная. (Увеличение - уменьшение количества молниеотводов могло бы иметь значение для протяженных объектов. Но протяженные объекты очень трудно экранировать даже заметным количеством молниеотводов). Продолжим рассмотрение текста алгоритма с примером:"В задаче о защите антенны радиотелескопа главная функция системы - прием радиоволн. Поэтому выбрать следует ТП-2: в этом случае проводящие стержни не вредят радиоволнам. Примечания12. Выбирая одну из двух схем конфликта, мы выбираем поглощение радиоволна одно из двух противоположных состояний инструмента. Дальнейшее решение должно быть привязано именно к этому состоянию. Нельзя, например, подменять "малое количество проводников" каким-то "оптимальным количеством". АРИЗ требует обострения, поглощение радиоволна не сглаживания конфликта."Вцепившись" в одно состояние инструмента, мы в дальнейшем должны добиться, чтобы при этом состоянии появилось положительное свойство, присущее другому состоянию. Проводников мало, поглощение радиоволна увеличивать их число мы не будем, но в результате решения молнии должны отводиться так, словно проводников очень много".Здесь можно было бы задачу поглощение радиоволна решить, предложив сделать молниеотводы повыше. Небольшое количество высоких молниеотводов вполне могут защитить тот же объект, что поглощение радиоволна большое количество невысоких. Тем более, что у одного обычного молниеотвода, судя по тексту "заметного поглощения радиоволн нет".Но к сожалению мы видим не решение реальной ситуации, поглощение радиоволна разбор условной задачи с непонятными ограничениями. Конечно, в процессе работы по алгоритму задача меняется, становится более сложной поглощение радиоволна высокоуровневой. На наш взгляд наиболее интересный, интригующий поглощение радиоволна эвристически ценный шаг алгоритма - это построение модели задачи."1.6. Записать формулировку модели задачи, указав: 1) конфликтующую пару; 2) усиленную формулировку конфликта; 3) что должен сделать вводимый для решения задачи икс-элемент (что он должен сохранить поглощение радиоволна что должен устранить, улучшить, обеспечить поглощение радиоволна т.д.). ПРИМЕР: Даны отсутствующий проводник поглощение радиоволна молния. Отсутствующий проводник не создает помех (при приеме радиоволн антенной), но поглощение радиоволна не обеспечивает защиту от молний. Необходимо найти такой икс-элемент, который, сохраняя способность отсутствующего проводника не создавать помех (антенне), обеспечивал бы защиту от молний".Работа с этой моделью поглощение радиоволна приводит в конечном счете к решению, описанному в А.с. 177497 "Молниеотвод, отличающийся тем, что, с целью придания ему свойства радиопрозрачности, он выполнен в виде изготовленной из диэлектрического материала герметически закрытой трубы, давление воздуха в которой выбрано из условия наименьших газоразрядных градиентов, вызываемых электрическим полем развивающейся молнии".Итак, задержка в темпе, отказ от стандартных инженерных решений обусловлены стремлением выиграть "качество" - выйти на решение высокого уровня. Плохо здесь то, что не только сама задача, но поглощение радиоволна предлагаемое в итоге разбора решение также является довольно условным. Рассмотрим особенности работы предлагаемой конструкции более подробно.О возможных параметрах нового молниеотводаВнутреннее давлениеВ описании изобретения, уместившемся на одной странице, физическим характеристикам, требуемым для обеспечения работоспособности параметрам, особое внимание не уделяется. Поэтому требуемое внутреннее давление нам придется определить самостоятельно.Определим, каким оно может быть в таком молниеотводе. Если исходить из условий минимизации напряженности пробоя в воздухе, то окажется, что в объеме придется поддерживать давление порядка пяти миллиметров ртутного столба. Это позволит уменьшить напряженность поля, достаточную для пробоя, примерно в пять раз по сравнению с условиями, необходимыми для пробоя обычного воздуха. Материал конструкции.Применяемый диэлектрик должен обладать хорошей температурной стойкостью, высокими конструкционными свойствами. Мы предполагаем, что это может быть стекло или фарфор, используемые при изготовлении изоляторов. Диаметр стенки не может быть малым, так как при распространении молнии по поверхности стенки, конструкции придется преодолевать значительные сжимающие усилия, обусловленные пинч - эффектом. Значительной прочности, но уже на разрыв, потребует поглощение радиоволна ударная волна, сопутствующая проходу молнии в газе.Высота поглощение радиоволна диаметр Этот параметр рассчитывается исходя из геометрических параметров защищаемого объекта. Предположим, что наш радиотелескоп невелик поглощение радиоволна может быть вписан в шар, диаметром десять метров. Тогда молниеотвод, стоящий от него в непосредственной близости, должен будет иметь высоту порядка 25 метров. Естественно, что пустотелая конструкция, выполненная из диэлектрика, должна будет иметь характерный диаметр, превышающий диаметр конструкции металлического молниеотвода той же высоты. Мы должны определить ее диаметр по нижнему срезу исходя из прочностных особенностей применяемого материала с учетом ветровых нагрузок. По самым оптимистичным подсчетам он не может быть менее 100 - 150 см. Естественно, что к верхнему торцу диаметр может уменьшаться. Однако в самом верхнем сечении размер внутреннего канала должен примерно соответствовать сечению канала молнии. Пусть этот диаметр будет порядка 30 см. Конструкция верхнего торцаОтдельно следует рассмотреть участок, на котором молния попадает в замкнутый объем молниеотвода. Будем считать, что это его верхушка. Если она (судя по формуле изобретения) выполнена из твердого диэлектрика, то молниеотвод можно считать конструкцией для одноразового применения, так как пробой твердого диэлектрика сопровождается необратимым изменением его механических свойств, поглощение радиоволна при уже известных нам токах молнии, практически гарантировано образование сквозного отверстия. Целесообразнее предположить, что верхний торец молниеотвода выполнен из металла. В этом случае в зоне контакта плазменного шнура, распространяющегося в воздухе (температура не ниже 10.000 градусов) поглощение радиоволна металлической заглушки молниеотвода возникнет резкий перепад температур (температура "холодной" заглушки будет ограничена температурой испарения металла, то есть двумя тысячами градусов). Это приведет к появлению в районе входа плазменного шнура в металл явления "зет пинч" - резкого сжатия диаметра токопроводящего канала поглощение радиоволна повышения в нем сопротивления, поглощение радиоволна следствие поглощение радиоволна тепловыделения. Срок службы такой заглушки будет не очень велик в связи с интенсивным испарением металла .Отдельно следует отметить, что гарантировать попадание молнии именно в верхнюю часть молниеотвода не может никто. Если же она войдет во внутренний объем через боковую поверхность, то молниеотвод опять превратится в одноразовую конструкцию. Для повышения надежности нам придется выполнить из металла не только верхний торец, но поглощение радиоволна некоторую вертикальную часть молниеотвода. Но при этом придется предположить, что это допускается по условиям задачи, то есть снять угрозу экранировки с повестки дня. (Кстати, в описании изобретения указано, что верхняя поглощение радиоволна нижняя части молниеотвода выполнены из металла. Однако, эта информация не попала в формулу изобретения, что судя по всему несколько дезориентировало разработчика задачи).Форма боковой поверхности. При работе в сложных погодных условиях (гроза ведь почти всегда сопровождается дождем поглощение радиоволна сильным ветром) возможен пробой не только разреженного газа внутри, но поглощение радиоволна по внешней поверхности загрязненного диэлектрика, образующего объем молниеотвода. Такой пробой резко снижает время жизни диэлектрика. Борьба с этим явлением потребует выполнять молниеотвод не в виде простой трубчатой конструкции, поглощение радиоволна поверхности сложной формы, возможно напоминающей снаружи гирлянду изоляторов или токоввод гигантского трансформатора. Следует учесть, что такая конструкция сама по себе достаточно сложна, ее изготовление поглощение радиоволна эксплуатация обходятся в значительные суммы. Особенности работыПредположим, что все трудности проектирования поглощение радиоволна строительства такой конструкции преодолены. Какие давления возникнут при нагреве газа в замкнутом объеме до величин в 30 тысяч градусов?В первом приближении ответ дает уравнение Клапейрона - Менделеева.PV = aRTВсе параметры кроме Т поглощение радиоволна Р в замкнутом объеме будут постоянными. Следовательно давление в нем увеличится в то же количество раз, в какое увеличится поглощение радиоволна температура газа. Приняв обычную температуру в 300 градусов Кельвина, поглощение радиоволна температуру во время пробоя молнии в 30.000 градусов, получим, что давление в замкнутом объеме увеличится в сто раз. Конечно, абсолютные величины не будут при этом слишком велики, но произойдет такое изменение достаточно резко. Гром, который сопровождает молнию, это следствие того, что по всей длине молнии образуется сверхзвуковая ударная волна (нагретый воздух преодолевает звуковой барьер). Увеличение давления произойдет за микросекунды, что конечно же потребует дополнительного усиления конструкции.Надо оценить еще поглощение радиоволна эффективность нового молниеотвода даже в условиях одного рабочего цикла. Рассмотрим его отличие от стандартного молниеотвода. Стандартный металлический стержень позволяет как бы поднять поверхность земли выше защищаемого объекта. (и тем самым, если угодно, снимается противоречие: объект должен быть поднят над землей поглощение радиоволна он не должен быть поднят над землей). От молниеотвода к реальной поверхности спускается условная псевдоповерхность, "псевдоземля". Вероятность прорывания молнии под эту псевдоповерхность по расчетам поглощение радиоволна на основании огромного опыта составляет менее десятых долей процента. В ситуации с новым предлагаемым молниеотводом картина совершенно иная. Поверхность земли до последнего момента останется без изменений - поглощение радиоволна изменится пробивная способность одного из участков воздушного пути.Это, конечно, изменит характеристику возможного пути для лидера, однако, к сожалению не так существенно, как хотелось бы. Вероятность прорыва молнии к защищаемому объекту в такой ситуации будет значительно более высокой, чем в предыдущем случае. Если мы представим себе путь, который проделывает в воздухе лидер молнии от тучи до земли как последовательность сорока воздушных "сопротивлений" длиной в двадцать пять метров каждое, то выигрыш от введения нового молниеотвода можно сравнить с уменьшением в пять раз одного из этих сопротивлений. Конечно, такой эффект нельзя назвать радикальным.Можно было бы значительно повысить эффективность работы нового молниеотвода в том случае, если бы газовый разряд в нем можно было бы поджечь заранее. Возможно, даже, что существующая в зоне под грозовым облаком напряженность поля позволит "поджечь" внутри молниеотвода тлеющий разряд. Однако в этом случае молниеотвод он почти ничем кроме огромных размеров экранирующей поверхности не будет отличаться от металлического молниеотвода, поднимаемого непосредственно во время грозы. Выводы: Решается нереальная задача, что снижает доверие к методу. Предлагаемое защитное устройство обладает малой эффективностью именно в ситуации, когда пробой совершается непосредственно при ударе молнии.Эффективность защиты значительно повышается, если пробой совершается заранее, при возникновении повышенной напряженности электрического поля. Но в этом случае новый молниеотвод будет создавать значительно большую тень, чем металлический той же высоты.Отчетливо видны недостатки, связанные с отсутствием в методе систем обработки исходной ситуации поглощение радиоволна анализа полученных решений. И, конечно же, недостаточность для этого знаний, на уровне "курса физики 9-го класса".P.S.:Мы готовы опубликовать конструктивные комментарии, касающиеся данной задачи поглощение радиоволна данного разбора.Наш адрес: info@metodolog.ru.Главная Контрольный гвоздь Молниеотвод как зеркало...разделы система дымоудаления плата видеозахвата купить ножовка светлогорск время ярославль тонировка трость доставка хлеборезка ахм нестандартный коробка деловой разведка купить джойстик обогащение кислородом подбор холодильный камера бахила полиэтиленовый озонатор воздуха шапка доставка циклон цол купить tomb raider жаростойкий краска билет мхат силуэт слимент лифт поглощение радиоволна задний зеркало значок медаль измерительный комплекс к2-79 5440.15 (крышка) карл гиря арочный конструкция билет хоккей затенение витрина ppg краска узи сделать зона ограничение доступ плазменный панель настенный мрт коленный сустав поставка холодильный камера прибор крыса man гильза газонокосилка stiga вымпел покраска аэротенк вытяжка спецобувь растворитель 646 силуэт слимент лифт лечение головокружение управление иваново уцененный холодильник холодильник уценка иномарка ичп пбоюл чиллеры холодильник дешево купить яйцеварку авиатакси поглощение радиоволна