Сопромат.разделы курса

В курсе “Сопротивление материалов” рассматриваются инженерные методы расчетов на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций. Качественные и всесторонние исследования в области прочности являются предпосылками создания новых конструкций машин, аппаратов и инженерных сооружений, обеспечивает их надежность и долговечность, при одновременном улучшении весовых показателей.

“Сопротивление материалов” является одной из важных и сложных общетехнических дисциплин, изучаемых в технических учебных заведениях. При изучении дисциплины студенты должны освоить теоретическую часть курса, получить сведения о современных методах изучения механических свойств материалов (на лабораторных занятиях) и овладеть методами решения задач.

Курс  «сопротивление материалов» разбит на несколько тем. Вот некоторые из них:

Тема 1.  Основные понятия

Задачи курса “Сопротивление материалов”. Прочность, жесткость, устойчивость. Вопросы экономичности. Связь курса с общенаучными, общеинженерными и специальными дисциплинами. Классификация внешних сил: активные и реактивные, поверхностные и объемные, сосредоточенные и распределенные, статические и динамические, постоянные и переменные во времени.

Перемещения и деформации (линейные и угловые). Деформации упругие и пластические (остаточные). Понятие о деформированном состоянии в точке. Гипотезы о деформируемом теле (сплошность, однородность, изоторопность, линейная упругость). Принцип начальных размеров. Принцип независимости действия сил. Внутренние силы.

Напряжения (полные, нормальные, касательные). Метод сечений. Понятие о напряженном состоянии в точке деформированного тела. Брус (стержень), пластина, оболочка как объекты расчета в курсе “Сопротивление материалов”. Внутренние силовые факторы в поперечном сечении стержня в общем случае действия сил, их определение и порядок построения эпюр.

Классификация видов деформированного состояния стержня по внутренним силовым факторам.

Тема 2.  Геометрические  характеристики плоских сечений

Зависимость прочности и жесткости от геометрических характеристик сечений. Статический момент площади. Моменты инерции (осевой, полярный, центробежный). Главные оси, теорема об их существовании. Моменты сопротивления (осевой и полярный).

Радиусы инерции. Зависимости между моментами инерции относительно параллельных осей. Изменение моментов инерции при повороте координатных осей. Определение направления главных осей. Главные моменты инерции.

Вычисление геометрических характеристик простых фигур (прямоугольник, круг, кольцо), прокатных профилей (двутавр, швеллер, уголок  и др.) и сложных сечений.

Тема 3.  Растяжение-сжатие

Определение силовых факторов при действии осевых сил. Эпюра продольных сил N. Напряжения в поперечных и наклонных сечениях. Правило знаков. Максимальные нормальные и касательные напряжения, площадки их действия. Перемещения и деформации. Закон Гука.

Модуль упругости материала. Жесткость стержня при растяжении (сжатии). Поперечная деформация при растяжении (сжатии). Коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона). Потенциальная энергия деформации (полная, удельная). Расчеты на прочность и жесткость. Допускаемые напряжения и перемещения.

Инженерные задачи, решаемые с помощью расчетных уравнений (проверка прочности и жесткости, подбор сечения стержня, определение допускаемой нагрузки).

Статически неопределимые задачи. Степень статической неопределимости. Общий порядок решения статически неопределимых задач (статическая, геометрическая и физическая стороны задачи). Особенности статически неопределимых систем (распределение усилий в элементах системы, начальные и температурные напряжения).

Тема 4.  Основы теории напряженного и деформированного состояния

Напряженное состояние в точке деформированного тела. Главные площадки и главные напряжения. Виды напряженного состояния материала (линейное, плоское, пространственное). Линейное напряженное состояние. Определение напряжений на наклонных площадках. Плоское напряженное состояние.

Определение напряжений на наклонной площадке (прямая задача). Зависимости между напряжениями на двух взаимно-перпендикулярных площадках. Закон суммы нормальных напряжений. Закон парности касательных напряжений. Графический метод определения напряжений на наклонных площадках (круг Мора).

Плоское напряженное состояние. Определение главных напряжений и положения главных площадок по известным напряжениям на двух взаимно-перпендикулярных площадках (обратная задача). Пространственное напряженное состояние. Напряжения на площадках, параллельных одному из главных напряжений. Круговая диаграмма Мора.

Наибольшие нормальные и касательные напряжения, площадки их действия.

Деформации при сложном напряженном состоянии. Определение главных линейных деформаций (обобщенный закон Гука). Объемная деформация. Закон Гука для объемной деформации. Удельная потенциальная энергия деформации, и ее разделение на части, соответствующие изменению объема и изменению формы.

Гипотезы разрушения и возникновения пластических деформаций (теории прочности). Необходимость и назначение гипотез прочности. Эквивалентное напряжение. Гипотеза наибольших нормальных напряжений. Гипотеза наибольших линейных деформаций. Гипотеза наибольших касательных напряжений. Гипотеза энергии формоизменения.

Рекомендации по применению различных гипотез. Понятие о гипотезе Мора для материалов с различными характеристиками при растяжении и сжатии.

Тема 5.  Сдвиг

Определение напряжений в плоскости сдвига. Напряженное состояние при сдвиге. Чистый сдвиг. Главные напряжения. Диаграмма Мора. Перемещения и деформации при сдвиге (абсолютный и относительный сдвиги).

Неизменность объема при сдвиге. Закон Гука для сдвига. Модуль сдвига. Потенциальная энергия деформации при сдвиге. Зависимость между упругими постоянными E,G и m для изотропного материала. Расчетное уравнение на прочность при сдвиге.

Допускаемые касательные напряжения.

Практические расчеты заклепочных соединений на срез и смятие.

Тема 6.  Кручение

Кручение прямого стержня круглого поперечного сечения. Основные гипотезы. Силовые факторы в поперечном сечении при кручении. Эпюра крутящих моментов. Определение напряжений в поперечном сечении скручиваемого стержня.

Эпюра касательных напряжений. Напряженное состояние при кручении. Определение угла закручивания. Жесткость стержня при кручении. Потенциальная энергия деформации скручиваемого стержня. Расчетные уравнения на прочность и жесткость.

Определение крутящего момента по заданной мощности, передаваемой валом, и частоте вращения вала.

Тема 7.  Прямой изгиб

Нагрузки, вызывающие изгиб бруса. Опоры и опорные реакции балок. Типы статически определимых балок. Вычисление реакций опор. Силовые факторы в общем случае прямого изгиба. Поперечный и чистый изгиб. Дифференциальные зависимости между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью распределенной поперечной нагрузки.

Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Контроль правильности построения эпюр силовых факторов при изгибе.

Чистый изгиб прямого стержня постоянного сечения. Геометрия деформирования балки. Нейтральный слой балки. Нейтральная ось (линия) поперечного сечения балки. Допущения, принимаемые в теории чистого изгиба.

Определение нормальных напряжений при чистом изгибе. Зависимость между изгибающим моментом и кривизной оси балки при чистом изгибе. Эпюра нормальных напряжений. Рациональные формы поперечных сечений балок.

Распространение выводов чистого изгиба на поперечный изгиб. Касательные напряжения при поперечном изгибе (формула Журавского). Эпюры касательных напряжений для балок прямоугольного и двутаврового сечений. Напряженное состояние материала балки при поперечном изгибе. Расчетные уравнения на прочность (по нормальным, касательным и главным напряжениям)

Тема 8.  Определение перемещений при изгибе

Перемещения при изгибе (прогиб и угол поворота сечения). Зависимость между углом поворота и прогибом сечения балки. Аналитический метод определения перемещений. Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки, его первый и второй интегралы. Определение постоянных интегрирования для балок с одним участком (из условия закрепления балок).

Определение перемещений балки с несколькими участками. Метод уравнивания постоянных интегрирования. Метод начальных параметров.

Энергетический метод определения перемещений. Потенциальная энергия деформации стержня при изгибе. Теорема Кастильяно. Интеграл Мора. Формула Ве-рещагина. Теорема о взаимности работ и взаимности перемещений.

   

Тема 9.  Статически неопределимые системы

Основные понятия. Степень статической неопределимости. Методы раскрытия статической неопределимости. Раскрытие статической неопределимости систем методом сил. Заданная, основная и эквивалентная системы.

Канонические уравнения метода сил.

Статически неопределимые системы при кручении. Одно и многопролетные статически неопределимые балки. Уравнение трех моментов.

Тема 10.  Сложное сопротивление

10.1. Косой изгиб

Нагрузки, вызывающие косой изгиб. Силовые факторы в поперечных сечениях балки. Определение нормальных напряжений в поперечных сечениях балки. Определение положения нейтральной оси и опасных точек в сечении. Расчет на прочность.

Определение прогибов.

10.2. Изгиб с растяжением или сжатием

Совместное действие продольных и поперечных нагрузок. Силовые факторы в поперечных сечениях. Определение напряжений с использованием принципа независимости действия сил. Расчет на прочность. Внецентренное сжатие или растяжение стержня большой жесткости. Силовые факторы в поперечных сечениях. Определение напряжений.

Уравнение нейтральной линии. Взаимосвязь между координатами точки приложения силы и положением нейтральной линии. Расчет на прочность. Ядро сечения. Теорема о прямолинейном перемещении полюса силы (точки приложения силы) и вращении нейтральной линии.

Построение ядра сечения (для прямоугольника, круга, кольца).

10.3. Изгиб с кручением.

Внешние нагрузки, вызывающие изгиб с кручением. Преобразование заданной системы сил. Силовые факторы в поперечных сечениях стержня. Определение напряжений. Напряженное состояние материала вала.

Главные напряжения и расчет на прочность.

Тема 11.  Устойчивость сжатых стержней (продольный изгиб)

Понятия о формах равновесия. Устойчивость сжатого стержня (продольный изгиб). Критическая сила. Формула Эйлера для определения критической силы. Влияние способа закрепления стержня на величину критической силы.

Общая формула Эйлера для определения критической сжимающей силы. Критические напряжения. Гибкость стержня. Пределы применимости формулы Эйлера. Полный график критических напряжений. Формула Ясинского. Расчет сжатых стержней с учетом их гибкости.

Коэффициент уменьшения основного допускаемого напряжения. Расчетное уравнение при продольном изгибе стержня. Подбор сечения стержня методом последовательного приближения.

Продольно-поперечный изгиб. Особенность задачи в связи с ее нелинейностью. Приближенный метод расчета. Определение напряжений.

Психологические консультации

Сегодня психологические консультации через интернет — это повседневная реальность. Академический мир сдал свои позиции и официально признал эффективность такого рода психотерапевтической работы. Да, есть множество оговорок и ограничений, которые привносит удаленная и практически анонимная (заочная) работа, но вместе с ними она же имеет и свои собственные преимущества.

Отраслевые научные конференции одна за другой муссируют тему «Интернет и Психология», судорожно пытаясь научить старого волка новым трюкам. Опомнились… когда не признавать новых реалий жизни стало уже невозможно. Вероятно скоро начнут эту тему давать отдельным курсом в психологических ВУЗах.

Однако, старая-добрая работа лицом к лицу остается и всегда останется главным инструментом психотерапии. Нет более сильного терапевтического воздействия, чем живой пример сильной и здоровой личности хорошего психолога — человека, который истоптал уже многие тропы и может поделиться своими собственными находками и открытиями.

Точно так же, нет для психолога большего вызова, чем встреча лицом к лицу с другой личностью, с целой альтернативной реальностью, которую нужно суметь понять, привести в равновесие и при этом, не дай Бог, не разрушить.
Работа через интернет в этом смысле редко достигает должной глубины, оставаясь больше в сфере умозрительных конструкций. И отсутствие этой самой глубины есть главный ограничивающий фактор, сужающий возможности применения такой формы консультаций.

Но здесь на помощь приходит накопленная статистика, которая показывает, что 90% психологических проблем, с которыми люди обращаются к психологам, носит как раз исключительно умозрительный характер. Подавляющее большинство душевных тараканов — это результат неспособности людей разобраться в собственных мыслях и чувствах.

И вот здесь, в девяти из десяти случаев, интернет-консультаций хватает за глаза — они даже в чем-то эффективнее обычных очных консультаций, поскольку письменно врать себе сложнее, чем устно — слишком очевидными становятся логические нестыковки в рассуждениях.

Остальные десять процентов включают в себя тех, кто либо слишком сильно запутал свою жизнь и довел себя до крайней степени невменяемости, либо, наоборот, решил все насущные проблемы, но столкнулся с другими затруднениями, теперь уже экзистенциального характера. Здесь консультации через интернет бессильны: в первом случае из-за невозможности достучаться до человека, во втором — из-за того, что словесная эквилибристика тут уже не работает.

То есть, где-то в девяти из десяти случаев с психологической проблемой можно разобраться, не встречаясь с пациентом лично. Другое дело, что при ответственном со стороны психолога подходе, работа рано или поздно должна сама собой упираться в сферу экзистенциальных проблем. Но на практике такое происходит не часто, поскольку люди заканчивают работу раньше, довольствуясь малым, но осязаемым результатом.

В сфере продаж всегда рассматриваются две противостоящих стратегии — «среднее качество, дешево и в больших масштабах» (Microsoft) и «высокое качество, эксклюзивно и дорого» (Apple). Интернет, в силу массовой своей природы подталкивает к первому варианту — всучить как можно больше всего и как можно большему числу покупателей. И эта стратегия прекрасно работает, если целью стоит заработать больше денег за меньшее время, но внутреннего удовлетворения она приносит не много…

Мне всегда был ближе второй вариант — делать свое дело в первую очередь хорошо, так, чтобы быть уверенным в своем продукте — верить в свое дело самому, а не заставлять в него верить других. Несколько пафосно звучит, но это не просто красивая поза, а вопрос согласия с самим собой — никогда не смог бы продавать то, что сам не считаю достойным покупки. Эксперимент с массовыми консультациями направо и налево был экспериментом, и теперь он закончен. Возвращаюсь к тому варианту, который мне все-таки ближе.

Что это значит на практике для тех, кто хочет записаться ко мне на консультацию? Во-первых, это значит, что больше одного-двух человек в месяц я брать не буду. Скорее даже одного, чем двух. Это автоматически означает, что далеко не все желающие на консультацию попадут, поскольку будет происходить некий отбор… в основном, по вашей внутренней готовности к серьезной психологической работе.

Про стоимость ничего не скажу — с каждым будем договариваться индивидуально. Кому-то я могу пойти навстречу, так сказать, «из любви к искусству»,

Остановится ли земля?

ОСТАНОВИТСЯ ЛИ ЗЕМЛЯ?

Кризис подготовили мы сами 

Мы заполнили всю сцену!

 Остается влезть на стену!

Взвиться соколом под купол.

Сократиться в аскарида.

Либо всем, включая кукол,

Языком взбивая пену,

Хором вдруг совокупиться,

Чтобы вывести гибрида.

Бо, пространство экономя,

Некуда отлиться массе,

Кроме кладбища и кроме

Черной очереди к кассе.

Эх, даешь простор степной

Без реакции цепной!

И. Бродский

В этих совершенных по форме и жутковатых по содержанию строках случайно или намеренно зашифрованы некоторые проблемы, которые в ближайшее время могут стать главными нашими проблемами. Поговорим о них. Начнем с общих мест, которые только на первый взгляд кажутся банальными. Действительно, за последние век-полтора человечество, само того почти не замечая, заполонило собой и продуктами своей жизнедеятельности всю сцену – имея в виду более-менее пригодные для жизни части суши, воды и нижних слоев атмосферы.

 Потребность в энергии, необходимой для все более комфортного проживания, удовлетворяется нами в основном путем сжигания углеводородных или углесодержащих топлив – нефти, газа, угля. Эти виды топлива формировались и консервировались под поверхностью Земли на протяжении очень длительного времени – сотни тысяч и миллионы лет, образовываясь, как мы понимаем, из остатков растений и животных предыдущих геологических эпох.

Первичным источником энергии для поддержания жизни на планете является солнечная энергия, передающаяся через атмосферу на поверхность Земли в виде широкого диапазона электромагнитных волн (в диапазоне от инфракрасного до рентгеновского). Сегодняшняя (вернее, вчерашняя) атмосфера сформировалась постепенно, в значительной степени благодаря реакции фотосинтеза – т.е. зеленая масса растений, трансформируя  солнечный свет, расщепляет смертельный для большинства животных углекислый газ CO2 и выделяет кислород. За многие тысячи лет, постепенно, был достигнут привычный для нас баланс потребления и выработки биосферой кислорода О2 с равновесной его концентрацией в атмосфере на уровне 20-22%. Тогда же сформировался климат с привычными для нас Югами, Северами, местами, сколько-нибудь пригодными для проживания или просто райскими углами, сложилась привычная для данных местностей погода — т.е. некое термодинамическое равновесие — и сформировался привычный для нас уровень мирового океана: 0 м над уровнем моря. На побережьях морей и океанов, походя отметим, что вблизи этой отметки, были построены крупные и мелкие города, обосновались целые страны.

 За последние 100-150 лет человек, самонадеянно и не очень обоснованно называющий себя разумным, создал индустрию добычи и потребления указанных выше видов топлива и быстро извел огромную часть запасов – по разным оценкам, от 40 до 65 %. При сжигании топлив “срабатывается”  еще и атмосферный кислород, опять же с темпами, существенно превышающими его природную регенерацию. Если сравнить  время “подготовки” и “выполнения” процесса — имея в виду накопление запасов топлива и их сжигание, получается  колоссальная разница – в десятки или даже сотни тысяч раз.

По сути, это очень резкое, “импульсное” воздействие на окружающую природу, и трудно рассчитывать, что это пройдет безнаказанно. Наша деятельность реально и в одну сторону меняет химическое и термодинамическое равновесие системы  “Планета Земля”, которая казалась нашим недалеким предкам бесконечно огромной, к тому же совершенно плоской и непоколебимо прочной.

На самом деле она оказалась довольно компактной и чувствительной к нашим проделкам. Компактность, кстати, очень заметна при трансатлантических перелетах – вылетаешь, скажем, из Амстердама, через 8 часов садишься в Вашингтоне – ты уже на другой стороне планеты. Ожидаешь увидеть антиподов из Алисы в Стране Чудес – а там примерно те же физиономии!

Все рядом … и все угнетающе похоже: автомобили, расходующие 10-15 л топлива на 100 км;   дома, расходующие 300-1000 куб.м газа в месяц на семью. А ведь на 10 литров бензина расходуется примерно 30 кг чистого кислорода! Сколько деревьев должно обслуживать (только по части окислителя О2 , на топливо нужно еще!) этого монстра с блестяшными молдингами, тонированными стекляшками, кенгурятником и лебедкой впереди и толстой трубой сзади? И как все эти “понты” жалко выглядят, когда понимаешь, что маленькому человеку внутри машины все это нужно в основном для того, чтобы почувствовать себя взрослым – ведь добраться из пункта А в пункт Б он мог бы с гораздо меньшими наворотами.

 Короче говоря,  в плане энергетики и экологии мы долго жили не по средствам, а запас  устойчивости системы таял. С точки зрения отдельного человека, озабоченного в основном сиюминутными проблемами, это еще пока не слишком заметно. Срабатывает “эффект лягушки”: если бросить ее в кипяток, она будет реагировать резко, если же ее нагревать в воде постепенно, ее тепловые рецепторы не просигналят и она постепенно сварится, не осознав происходящего. Что-то подобное происходит и с нами. Только воду в котле мы сами же и подогреваем.

 Наверное, мало кто из нас готов немедленно пополнить ряды Гринписа, к тому же эта организация в лучшем случае индикативная, она зачастую только обозначает проблемы, редко предлагая их конструктивное решение.  Но при рассмотрении темпов, с которыми нас настигают экологические и энергетические проблемы, нами же созданные за последние десятилетия, складывается впечатление, что озабоченность экологией — это практически единственный путь  для выживания.

И времени на поиск запасных путей (чтение мантр, пристальное всматривание внутрь себя, подготовка к массовому отбытию на другую планету, перевыборы президента и парламента, и т.д.) почти не остается. Но мы – население Украины —  вместе с братскими народами Гондураса и Сев. Кореи на этот правильный экологический путь еще даже не вступали. Нам его не показали. К тому же нам некогда.

Мы даже еще не разобрались, кто у нас самый главный, который нас просветит и пощадит. Оставляя без комментариев то, чем сейчас занимается власть в Украине (мы все-таки культурные люди), заметим, что нас все больше и больше лишают технической возможности обеспечить нашему потомству сколько-нибудь светлое будущее. На фоне экологических и энергетических проблем, которые нам сулят полтора ближайших десятилетия, наш финансовый или металлургический кризис – а через несколько месяцев, вероятно, коллапс – это просто учебная тревога, когда еще разрешен звонок другу, просмотр ТВ-программы про чью-то там свободу или выклянчивание кредита МВФ для последующей бездарной раздрючки страны этим же МВФом. При боевой тревоге все это тоже будет можно, — но уже совершенно не нужно.

 Отметим, что, в отличие от финансового кризиса, который радикально ухудшает жизнь в основном небогатой части населения, энергетический и экологический кризис почувствуют на себе и вполне обеспеченные граждане, ошибочно полагающие себя проживающими где-то в бороде у Бога. Достаточно в результате дальнейшего глобального потепления поднять уровень воды в мировом океане на два метра,  и поплывут по волнам и бунгало на Мальдивах, и дворцы в Венеции и Лондоне, и крейсер “Аврора” в Питере снова выйдет в открытое море, не спросив об том капитана. И только небоскребы Нью-Йорка будут фаллистически гордо торчать из воды, в готическом стиле указывая нам единственно верный путь. Содержимое кошельков морской воде безразлично.

 Мы умышленно не касались здесь темы “сопутствующих болезней” – уничтожения в результате бестолкового хозяйствования плодородных земель и больших лесных массивов (являющихся главными преобразователями вредных газов в молекулярный кислород), уменьшения запасов пресной воды, вредного действия  парниковых газов и т.д. – дабы не нагружать сверх меры читателя еще более апокалиптическими картинами. Подробнее см. статью “Проблема 2033”.  Наши предложения, содержащиеся в следующей части, могли бы помочь хотя бы немного улучшить ситуацию и в этой области. Перейдем к этой части.

 Постиндустриальные решения индустриальных проблем

 Ограниченность собственных возможностей

 Спасибо, милые, на том,

 Что вы пытались не для славы

 Пробить возвышенным челом

 Дубовый стол своей державы.

 А. Мирзаян

 Хотя мы не инвалиды,  мы хорошо понимаем всю ограниченность своих возможностей. Мы, увы, не слишком надеемся  на то, что нас услышат уполномоченные нами же на очередных выборах господа. Хотя, возможно, придется выбрать момент и проорать им все это в ухо…

Просто, как и полагается начинающим мудрецам, мы держим свое сердце “в доме скорби”, делая, однако, что в наших силах, чтобы: 1)не ухудшать своими действиями имеющуюся ситуацию; 2) своими активными действиями пытаться ее хоть немного улучшить. Поэтому мы стараемся проектировать и строить более экономичные и экологичные моторы.

Поэтому мы интересуемся новыми идеями и новыми энергосберегающими технологиями и готовы их поддерживать своими скромными силами. Поэтому мы работаем с утра до ночи. Поэтому мы стучимся во все возможные двери, не особо удивляясь и огорчаясь, когда видим там очередного дворника в должности министра: this is just yard keeper’s generation. А когда изредка от увиденного опускаются руки и тошнит прямо этому дворнику в подол, просим считать это временной слабостью…

 Много это или мало? Похоже, маловато. Похоже, надо искать пути выхода более активно и целенаправленно, возможно, уже даже не жалея себя – по разным данным, мы незаметно приблизились к порогу тотальной экологической катастрофы, просто упомянутый эффект лягушки не позволяет всем это осознать.

  В этом поиске, подумав, мы сознательно выбираем между наивностью творцов и хитрожопостью криэйторов – очевидно, в пользу первого. Кстати, новейшая история Украины наглядно доказывает, что даже самая изощренная хитрожопость не делает ее обладателя или обладательницу людьми счастливыми – как и большинство их окружающих в радиусе 700 км. Наверное, история и вправду становится все более сжатой и лаконичной.

 Уроки отраслевого кризиса

 Спрашивайте, мальчики, спрашивайте…

 А. Галич

 Попробуем извлечь из сегодняшнего украинского финансово-промышленного кризиса урок – раз уж вляпались. Летом 2008 г. внутренняя цена низкокачественного черного металла доходила до $ 1400 за тонну – при справедливой цифре без сверхприбылей в $400 при обычной для отрасли норме прибыли 20-25%.

Но с задолго спрогнозированным выходом на рынок китайских металлургическим комбинатов, а также другими изменившимися обстоятельствами, справедливость была восстановлена и халява закончилась. Шок и трепет, которые испытавает привыкший к халяве в момент ее отъема, рано или поздно также заканчиваются, и после некоторого раздумья приходится искать новые ницши для приложения своих творческих сил и трудовых копеек. Почему бы не совместить это с решением энергетических и экологических проблем? А заодно провозгласить такой подход наци-ональной (у нас пишется через дефис) идеей и прокричать об этом на весь мир (предыдущая идея со смирительной рубахой-вышиванкой и салом в шоколаде провалилась из-за абсолютной непрактичности) в надежде, что поставят в очередь на вступление в ЕС еще до того, как он развалится. А чтобы помириться с соседями, можно немедленно вступить в НАТО, причем разом с Михо – нет лучшего пути развалить любую организацию, чем принять туда профессионального предателя и профессионального дурака. Возможно, тогда сбудется КВНовское пророчество: “Если наш колхоз вступит в НАТУ, то будет этой НАТЕ хана!”

 По нашим наблюдениям, главная причина, которая систематически позволяет искусственно втягивать страну в кризисы всех видов и систем – невероятная общественная инфантильность. Общаясь с, казалось бы, самой продвинутой частью общества – ВУЗовскими преподавателями и студентами, не устаешь поражаться конформности и отсутствию элементарной гражданской позиции.

За редким исключением считают по-мелкому, опираясь на самые ближайшие обстоятельства. Полная и безоговорочная победа тактики над стратегией. На факультете не налажен учебный процесс? А что я могу сделать? За зачет берут взятки? Ай-ай-ай! Будем платить.

Руководство ВУЗа не позволяет развивать лабораторию? Будем учить и работать на старой рухляди! Приспособимся! Мы ж верные приспособленинцы со стажем!

 Что ж удивляться, когда выпускник при устройстве на работу не задает вопросов: что я буду делать? в чем моя задача? как ее решать? Он спрашивает: сколько заплатите? и: во сколько можно уходить с работы? Логика дипломированного раба. Они редко задают вопросы по профессии, эти юные дарования. Им все понятно, — или на все плевать…

 Чего ж тогда ждать от работников ЖЭКов,  ГАИшников или электромонтеров?

 В результате: мы не умеем проектировать и изготавливать качественную продукцию, а только сырье и полуфабрикаты. Живем на сплошном импортном ширпотребе, на суррогате. Нас презирают и  за границей, и дома. На нашей территории можно систематически устраивать революции всех колеров. Можно безнаказанно поднимать любые тарифы сразу впятеро.

В реально двуязычной стране можно вдруг запретить один из двух языков и хвастаться, как классно получилось. Братья с правого берега! Где ваши нобелевские лауреаты?

 Кто же нас так напугал? Неужели до сих пор — Джугашвили? Но в таком случае счет за голодомор нужно выставлять не северному, а южному соседу!

 Добрые дяди из МВФ и ЕБРР, другие соавторы нашего экономического чюда, а также идеолог нашего политического чюда З.Бжезинский (парень явно не понимает смысла фразы do not shoot!), конечно, сделают все возможное, чтобы  все шло по их плану и мы рухнули, как Аргентина в 2001 г. (а также Мексика, Грузия и т.д.). Как говорится, Арсений Петрович им в помощь…

Впрочем, два обстоятельства дают нам небольшую надежду выжить: в плане Бжезинского не учтена газовая труба, а МВФ недооценил оригинальность идеи г-на Кудрина – рыть встречный подкоп под них, пока они роют под нас. Но этого мало. Рассчитывать надо в первую очередь на себя и в последнюю очередь – на инвестиции. Запад нам не поможет, ибо уже помог.

Скажем им спасибо, что, по крайней мере, не сбрасывают свои инвестиции на нас с бомбардировщиков, как в войну. Впрочем, об этом чуть позже.

 Модели общественных систем, сформировавшихся за последние  300 лет, на наших глазах разваливаются. Рухнул советский социализм – коварная утопия, работавшая на человечине и нефти. Похоже, на очереди дико-либеральный  капитализм, работающий на жадности и лени.

Главная его ошибка в том, что деньги объявляются точным и полным эквивалентом всего сущего, и назначаются главной и единственной целью любых человеческих начинаний. Естественно, при этом упускаются важные детали, которые, как учит история, и доконают любую ущербную схему. Потому что: Нельзя купить дружбу. Нельзя купить любовь. Нельзя купить талант.

Нельзя купить культуру. Нельзя купить любопытство. Нельзя купить сочувствие. Нельзя купить стыд. Продолжать список?

 Наша наци-ональная позиция тут еще более ущербна. Только-только вкусив чудес капитализма и с готовностью купившись на них, и с энтузиазмом идиота уверовав в них, мы спешим вскочить на ходу в поезд, который летит под откос.  И наши “политические элиты” бесстрашно ведут нас туда. Наверное, у них в организмах есть встроенные парашюты-самоспасатели. А у нас, блин, нету.

 Интересно, какая модель придет на смену? Вспомнят Вернадского, Левина, Лавлока, изучат шведский социализм с экологическим уклоном — не чтобы сдыхать курсовую, а чтобы подсмотреть рецепты. Либо снова найдут очередного ученика Макиавелли, назначат вождем, а уж он поможет разобраться, что такое хорошо…  Выбирать – пока еще – нам. Самое время.

Особенно в свете того, что наши отечественные проблемы совпали по времени с общими для цивилизации.

  Выдающийся геоэколог и палеоклиматолог В.А.Зубаков сформулировал и научно обосновал критерий бифуркации (Скачка цивилизации в новое состояние) как порог отравления биосферы продуктами жизнедеятельности лидеров эволюции. За этим, среди прочего, следует массовая гибель значительной части, или даже всех представителей биосферы. Лидеры эволюции – это, стало быть, мы: двуногие прямоходящие человеки разумные, воинственно покорившие и загадившие своими отбросами собственное жилище. Что довольно правдиво и относительно заблаговременно (1986 г.) описано нобелевским лауреатом И.Бродским (см. эпиграф в начале статьи) в стихотворении “Представление”. Рекомендуем.

 Попытка нового подхода

 Если серьезно, основания для нового подхода таковы. Строительный бум, который высоким спросом подогревал спекулятивные цены на металл, закончился. Аминь. Энергосберегающий бум, к сожалению,  только-только обозначается, но – не опоздать бы.

Человечество могло бы довольно спокойно решить проблемы с энергетикой и экологией, если бы использовало энергию Солнца по принципу, скажем, неделя-в-неделю, не беря ее взаймы у прошлых времен. Напомним, что так или иначе, в конечном счете мы все равно используем только эту энергию, просто накопленную ранее и за длительное время, что приводит к быстрой разбалансировке глобальной энергетической системы.

Так вот, солнечной энергии, которая поступает в течение года на площадь, которую занимает средний украинец (его liebensraum под Солнцем) а также житель любой страны ниже 60-й параллели, вполне достаточно, чтобы удовлетворить его годовые энергетические потребности.  И чем ближе к экватору, тем больший запас энергии имеется. Так, среднегодовая мощность солнечной энергии на Украине составляет 400 – 600 Вт/кв.м – вполне достаточно для полного, гармонирующего с природой жизнеобеспечения. Матпотребности большинства людей, в отличие от духпотребностей, примерно сопоставимы: не замерзнуть зимой, не перегреться летом, иметь пищу в холодильнике, свет в доме и свободу передвижения на транспорте, и это можно положить в основу для расчета необходимых мощностей тепловых и электрических коллекторов.

 Экологическая индустрия

 Речь идет о создании индустрии, обеспечивающей эти потребности наиболее экономичным, сберегающим среду способом. Многие виды источников энергии, разрабатываемые сегодня, конечно, являются альтернативными нефтяным и газовым технологиям, но также подразумевают выпускание наружу старинных энергетических запасов (к примеру, отопление от геотермальных источников или атомная энергетика – это просто отложенная на потом головная боль).

Поэтому мы предлагаем развивать в первую очередь те технологии, которые позволяют использовать только ту энергию, которая поступает к нам непосредственно в период потребления или близкий  к нему – хотя бы для бытовых нужд.  При отоплении с помощью тепловых солнечных коллекторов и накопителей тепла не обязательно менять всю конструкцию домов – нужен только их апгрейд.

Энергия, которую получает дом в течение светового дня, ночью этим же домом медленно рассеивается в окружающую среду, и среднесуточный (или средненедельный – если есть накопитель энергии на неделю) тепловой баланс может не меняться! Летом то же самое можно делать с кондиционированием – если кондиционер питается от солнечной батареи.

Заряжаемые от расположенных на с/х полях солнечных батарей аккумуляторы электромобилей гораздо эффективнее, чем посевы рапса на этих же полях — тем более что рапсовое биотопливо, по сути, решает ту же задачу, просто более громоздким и вредным путем. Большинство технических вопросов для таких технологий уже давно решены, их надо просто их промышленным образом развивать – а это вопрос только доброй воли промышленников и ученых. Технологии обогрева от солнечных тепловых коллекторов уже давно существуют (в Крыму, кстати, уже индустриально используются). Технологию производства поликристаллических фотоэлементов можно купить в России или Китае – вместе с производственными линиями. Помимо фотоэлементов существуют также другие технологии превращения солнечной энергии в электрическую энергию и механическую работу, КПД и уровень освоенности которых весьма высокий.

 Борьба за высокий и сверхвысокий КПД моторов в электромобилях отходит на 2-й план и влияет в основном на дальность автономного хода, поскольку как доля энергии, непосредственно превращенная в механическую работу для поездки, так и доля, ушедшая в тепло в моторе и преобразователях, одинаково диссипируются в окружающую среду в рамках суточного или, скажем, недельного баланса. Технология аккумуляторов и электромоторов в Европе и Китае уже достигла уровня, позволяющего получать большие мощности и приличную дальность хода электромобилей.

Понятно, что не все вопросы решены в деталях, многие технические решения нужно разрабатывать или дорабатывать. Но делать это все равно придется – так лучше раньше, чем позже. Кризис металлургии ведь можно рассматривать как технологическую паузу, когда можно отвлечься от стахановских выбросов угля и метана и рекордных по токсичным отходам плавок и заняться другим полезным и душеспасительным делом. И довольно крупные средства, бесполезно направляемые на спасение умирающих отраслей, перенаправить на развитие реальных энергосберегающих технологий.

 Куда девать старую индустрию?

 …И отравленный дождь

 Падает в гниющий залив,

 А ты все еще смотришь в экран,

 Ты все еще ждешь новостей…

 Б.Г.

 Конечно, возникает вопрос: а куда девать всю старую индустрию, если будет создана новая? Трудный вопрос. Но почему-то, когда хирург предлагает только что прооперированному больному забрать с собой в палату свежевырезанный аппендикс, немногие на это соглашаются – а ведь неделю назад они без него жить не могли!  Так наш общий аппендикс – допотопная, кондовая наша промышленность – уже не просто воспалился, он уже начал лопаться. И честно это осознаем – переждать, просто сидючи дома с градусником подмышкой, уже не получится.

 Прежде чем пытаться спасать и восстанавливать привычную нам промышленность, предлагаем еще раз задуматься – а так ли уж она была нужна? Кому она была выгодна?

 Для тех, кто не был задействован в “пищевой цепочке” наших крупных предприятий, эти предприятия были зачастую не столько полезны, сколько вредны – через отравление окружающей среды тяжелыми металлами, окисью и двуокисью углерода, а также огромным спектром других вредных веществ – всего 600-800 кг в год на каждого жителя, включая стариков и детей! Плюс тепловое загрязнение.

Кроме того, эта индустрия серьезно дебилизировала население, постоянно приучая людей к мысли, что они являются лишь частью машины по заколачиванию сверхприбылей. В результате для любого малого и среднего предприятия – а именно такие предприятия в развитых странах являются стабильной общественной основой — поиски думающего, толкового специалиста превращались в невыполнимую задачу.

Развращенные высокими зарплатами и отсутствием личной ответственности (в широком смысле) исполнители не хотят работать на осмысленный и общественно полезный результат. Получение сверхприбылей таковым не является, тем более что почти все сверхприбыли эти, как правило, немедленно выводятся за границу и не участвуют в хозяйственной жизни региона. Поэтому, приняв промышленный коллапс как урок и знак свыше, и с помпой похоронив старую промышленность, предлагаем присесть на краю ее могилки и призадуматься: как жить без нее? И, возможно, нам откроются новые горизонты…

Гуманитарный аспект решения индустриальных проблем

 Личная ответственность

 Мне есть что спеть, представ перед Всевышним,

 Мне есть чем оправдаться перед ним.

 В. Высоцкий

 Можно предвидеть упрек в наш адрес: почему же вы занимаетесь разработкой дизельных моторов? Они ведь работают на нефтяных топливах и загрязняют атмосферу тепловыми и химическими выбросами, пусть и в меньшей степени, чем аналоги. Отчасти это будет справедливо.

Пока что мы делаем то, что лучше всего умеем, хотя все более и более понятно, что и наши передовые идеи уже отстают от новых требований, и нужно что-то еще более дружественное к окружающей среде. Некоторые моменты нас все же могут оправдать. Во-первых, глубокая и давняя озабоченность вопросами энергосбережения и экологии.

Во-вторых, работа над сложными , ориентированными на результат проектами, как дизельный двигатель,   поднимает уровень конструкторской и общечеловеческой мысли на более высокий уровень. Как сказал В.И.Кукушкин, главный конструктор советских баллистических ракет (ЮжМаш), “кто может правильно спроектировать ДВС, тот может спроектировать абсолютно все”.

В-третьих, уже сейчас разрабатываются технологии, позволяющие совместить наши конструкторские наработки  с новыми подходами к топливам и термодинамике рабочего процесса дизеля, что позволяет принципиально поднять КПД моторов с 45 до 70%, многократно снизить токсичность выхлопа и снизить цену кВт*часа произведенной работы. Речь идет о монотопливах – водных растворах  карбамида и аммиачной селитры (жидкий порох). И мы не только знаем о них, мы пытаемся по мере сил в этом участвовать. Интересно, что технология монотополив может быть интегрирована в замкнутый энергетический цикл без использования первичных ископаемых топлив.

 … Насколько нам известно, Владимир Высоцкий в повседневной жизни был человеком скорее прагматичным, чем наивным. Однако по мере своего творческого роста он все чаще задавался “простыми” вопросами, которые мучили его любимого героя Гамлета.

Мучительно выбирая между Бахусом и Святой Троицей, болезненно осознавая кратковременность и невысокую цену отдельной (в т.ч. своей) человеческой жизни,  всю трагичность наличного миропорядка, он поднялся на уровень обобщений, немногими достигнутый в 20-м веке. Многие его стихи, особенно последних лет, были, с одной стороны, очень грустными, но с другой, не имели даже намека на нытье и жалобы.

Не “письма в пустоту”, но мужественный, тяжко добытый поток сознания , принятие мира каким есть и … нахальные попытки “вставить свои 5 копеек” в навязанную нам конструкцию мироздания. Отсутствие конформизма – след от руки Творца.

На этом фоне рейдерский захват свечного заводика или свинофермы, или попытка впарить ближнему вагон швеллера по спекулятивной цене, или рекламный слоган “здолалы брэхню…” – все это выглядит пошло.  Для личного Страшного Суда, видимо, нужны другие аргументы, а путь к нему, оказывается, значительно короче, чем предполагалось в детстве. Некоторые выдающиеся бизнесмены, кстати, на себе это  прочувствовали. Видимо, тут и есть главная разница между хитрожопыми и наивными  — первые об этом почти не задумываются, они классные тактики, и на стратегию у них времени нет. А у наивных – конечно, далеко не у всех, — есть.

 На вопрос “какая связь между Высоцким и энергетикой, Галичем и моторами?” ответим так. Довольно прямая. Она в людях, которые проводят новые идеи в жизнь. Независимо от рода деятельности творческие люди относятся к своей работе неформально, они не лабухи из ресторана, которым надо за вечер нацарювать рублив 100.

По-настоящему творческие люди не подстраиваются ни под сегодняшнюю власть, ни под конъюнктурные обстоятельства. Они хорошо и универсально образованы. Они имеют свое мнение по самым разным вопросам, но редко спешат его высказывать, разве что когда уж совсем припрет. Они всегда, в любых условиях служат своему делу.

И в этом смысле и Туполев, и Королев, и Антонов, и другие серьезные конструкторы – совершенно та же порода, что и упомянутые и неупомянутые здесь художники, поэты, композиторы. Более того, хотя они меньше на слуху, реально их влияние на нашу жизнь огромно. Кто летал на Ту154 или Як42, понимает, о чем речь.  Просто если раньше они работали в основном на выживание одной страны среди других, то теперь надо выживать всем странам вместе – вот как увлеченно они работали над предыдущей задачей!

 Итак, примеров достаточно. Нам есть на кого равняться. Чего ж не хватает?

 Поиск единомышленников

 С неба звездочка упала

 Прямо к милому в штаны.

 Пусть горит там что попало,

 Лишь бы не было войны!

 Из пацифистского эпоса

 Не хватает для чего? Украина как государство ближе многих других приблизилась к этому важному вопросу. Страна состоит, по-сути, из двух очень разных частей, с мощными скрытыми, но взведенными пружинами взаимного отторжения, невзирая на все разговоры об унитарности, единости и неделимости (где он, “Союз нерушимый”?).

С огромными возможностями и полным неумением и нежеланием грамотно ими распорядиться. Восторг многих профессиональных украинцев относительно того, что все наши “дэмократычни досягнення” снизошли на нас бескровно, без войны, сильно напоминает песню “С неба звездочка упала”.

Полная нерешенность энергетических проблем в ближайшем будущем, политический, финансовый, промышленный, кадровый, экологический, демографический, образовательный кризисы – это уже война, если судить по результатам: темпу убыли населения и подчинению оставшейся части внешним влияниям. Война ведь не обязательно может вестись с помощью танков. Травить население можно не только фосгеном – некоторые сорта импортной колбасы можно считать полноценным биотоксинным оружием, причем коварство его в том, что за фосген и уборку трупов платит нападающий, а за колбасу и медленное умирание – “нападаемый” (обороняющимся его не назовешь). Так что на вопрос “чего и для чего нам не хватает?” ответить не так уж сложно. Мозгов — для выживания.  Так что мы сейчас вполне на острие вопросов “как жить?” и “кому, собственно, жить?”

 По сведениям из самых разных источников – от библейских текстов и календаря майя до работ современных геоэкологов и биоэкологов — так называемая точка Левина, или точка бифуркации цивилизации, приходится на 1-ю половину XXI столетия. Бифуркация (лат.: раздвоение, расщепление), в частности, подразумевает разделение популяции на тех, кто попадет в “золотой миллиард”, и тех, кто не попадет – со всеми вытекающими…

Похоже, вопрос будет актуален или для нашего поколения, или для следующего за ним, хотя еще недавно нам казалось, что впереди уйма времени.  Принцип отбора пока неясен, и многие надеются, что это произойдет автоматически, например, по географическому или национальному принципу. Т.е. население развитых стран Европы и Америки, части России, Китая и Индии выживут как лидеры цивилизации, остальные – как повезет… Позволим себе усомниться в таком принципе и предложить свою версию – выживут те, кто наиболее озабочен созданием и развитием такой общественной модели, которая находится в согласии с природой и дружественной к ней. Не покорители природы, а ее участники и помощники.

 Поэтому мы обращаемся к самым разным людям (кроме политиков, надежно дискредитированных), кто в состоянии предвидеть эти проблемы и озаботиться ими – невзирая на всю занятость. У кого коллективное чувство самосохранения превалирует над личным (кстати, зачастую тоже обманчивым). Кто готов рождать и/или воспринимать новые идеи и реализовать их в на практике для того, чтобы хотя бы часть – о большем не мечтаем – нашего генофонда сохранилась в новом витке (скачке) цивилизации. Кто готов часть своего времени и сил потратить на действительно общественный интерес.

 Конкретизируем предложения:

 Мужчина, делайте же что-нибудь…

 Практика показывает, что пытаться улучшить ситуацию в глобальном масштабе явно не в наших силах. Даже в масштабах одной страны сделать это крайне затруднительно – большинство представителей центральных властей парят так высоко, а умеют так мало, что даже пробовать не хочется. Надеясь быть услышанными на общественном уровне, предлагаем:

 1.     Организовать ежеквартальную (ежегодную) городскую (областную) конференцию с широкими полномочиями, включая финансовые, с обязательными отчетами о выполнении конкретных энергосберегающих проектов. На конференции выработать региональную экологическую программу, придать ей статус законодательной инициативы. Структурировать программу таким образом, чтобы она состояла не из декларативных, а из крупных технических экологически ориентированных проектов с четко обозначенными задачами и сроками их решения. Назначить приоритеты, например: безгазовое отопление; бестопливная и малотопливная генерация электроэнергии; общественный и индивидуальный беспроводный электротранспорт; утилизация бытовых отходов, опреснение и очистка воды.

 2.     К обсуждению и реализации программы привлечь на коммерческой основе и/или на общественных началах компетентных специалистов с внутреннего и внешнего рынков труда, в т.ч. региональных ВУЗов и НИИ.

 3.     На базе имеющихся учебных заведений создать (или развить до должного уровня имеющиеся) факультеты и специальности, отвечающие за экологию – это будет ценнее, чем плодить тысячи экономистов и бухгалтеров – рекрутов для финансового кризиса.

 4.     В рамках выполнения проектов программы для решения узких технических и технологических задач организовать выполнение субпроектов частными и государственными подрядчиками на привлекательных для них условиях.

 5.     Невостребованные во время производственного кризиса производительные силы переориентировать на реализацию проектов программы.

 6.     Ввести экологические программы для начальных и средних школ.

 7.     С целью обеспечения надежного функционирования проектов центр принятия решений по всем предложенным направлениям в максимально возможной степени перевести на региональный уровень, включая бюджетное и внебюджетное региональное финансирование.

 8.     Проводить PR-кампанию по общественной поддержке программы и утвержденных проектов, в том числе предусмотреть изготовление и распространение рекламных материалов (фильмы, листовки, книги).

 9.     Активно использовать Интернет для продвижения идей экологической безопасности.

 Очевидно, этот список приблизительный, его можно и нужно дорабатывать Мы лишь предлагаем срочно озаботиться собственным выживанием. Повертеть башкой и поискать новые возможности. И не искать виновных, — хочется, но уже некогда. И реально заняться новыми энергетическими и экологическими технологиями, даже ценой потери привычных отраслей. Вливания в них только затягивают агонию.

Вероятно, заниматься придется ценой даже гораздо больших потерь. Но все равно придется. Похоже, что все другие варианты для нас (закупки газа по любой цене, огромные кредиты на поддержание огромных кредитов и т.п.) – это чужой интерес, а мы для него лишь мясо… Не хотим быть мясом!

Алексей Вуль