Сансар хоосон мэт санагддаг. Гэхдээ үнэндээ тийм биш. Дэлхийг тойрсон замд хиймэл дагуул, станцуудын хажуугаар микрометеорит, чулууны үйрмэг, бас хамгийн аюултай нь сансрын хог секундэд хэдэн километрийн хурдтай нисэж байдаг. Ийм мөргөлдөөнөөс техникээ хамгаалах нь инженерүүдийн хамгийн том толгойны өвчний нэг.
Асуудал нь энгийн мэт. Зузаан төмөр, хөнгөн цагаанаар бүрхчихвэл болоо юм шиг. Гэвч сансарт жин гэдэг хамгийн үнэтэй зүйл. Хиймэл дагуул руу хагас метр зузаан хуяг авч гарах нь бараг бодит бус. Пуужингийн ихэнх зайг түлш эзэлдэг, харин ачааны хэсэг маш давчуу. Тиймээс хамгаалалт нь хөнгөн, эвхэгддэг, бас найдвартай байх ёстой.
Эндээс Уипплийн бамбай гэж нэрлэдэг шийдэл гарч ирсэн. Энэ нь хоёр нимгэн давхар ханатай. Эхнийх нь биетийг шууд тогтоон барих гэж оролддоггүй, харин эсрэгээрээ буталж жижиг хэлтэрхий болгоно. Дараа нь тэдгээр хэлтэрхий зайтай тарамдан нисэж, хоёр дахь хананд мөргөхдөө хүч нь илүү өргөн талбайд хуваагддаг. Ингэснээр нэвт цохих эрсдэл багасна.
Гол нь энэ системд хоёр ханын хоорондох сул зай маш чухал. Зай их байх тусам цохилт илүү тархана. Гэтэл пуужин дотор тийм “илүү зай” бараг байдаггүй. Тиймээс инженерүүд металл хавтангаас өөр хувилбар хайж эхэлжээ.
Ингээд кевлар зэрэг маш бат бөх даавуун материал руу анхаарал шилжив. Кевлар гэдэг нь сумны хантаазанд хэрэглэдэг, маш хөнгөн хэрнээ тасрахад хэцүү ширхэгт материал. Онолын хувьд ийм материалыг нугалж, эвхэж, тойрог замд хүргээд дараа нь дэлгэж хэрэглэж болно. Гэвч туршилт эхлэнгүүт гэнэтийн зүйл гарчээ.
Даавуу бол зүгээр нэг “нимгэн хуудас” биш. Маш олон утаснаас тогтсон, зөөлөн, жигд бус бүтэцтэй. Тиймээс өндөр хурдтай цохилтод металлтай огт өөрөөр хариу үйлдэл үзүүлдэг.
Үүнийг ойлгоход нэг сонирхолтой түүх тус болдог. Дэлхийн II дайны үед эрдэмтэн Халил Рахматулин агаарын бөмбөлөгт хамгаалалтын системийн механикийг судалж байв. Эхлээд харахад онгоц олс шүргээд өнгөрөхөд олс жаахан хазайгаад л болчих юм шиг. Гэвч өндөр хурд дээр тийм биш. Учир нь таталт, хэлбэлзэл, уян шилжилт материал даяар агшин зуур тархдаггүй. Тэд бас өөрийн гэсэн хязгаартай хурдтай тархана.
Өөрөөр хэлбэл, маш хурдан нисэж яваа биет бүхэл олстой “нэгэн зэрэг” биш, зөвхөн тухайн мөчид шүргэсэн жижиг хэсэгтэй нь харилцан үйлчилдэг. Тэр жижиг хэсэг инерцийн улмаас маш хатуу мэт аашилж, асар их хүч үүсгэдэг. Энэ санаа дараа нь өндөр хурдтай цохилтын олон үзэгдлийг тайлбарлахад хэрэг болсон.
Кевлар дээрх туршилтууд ч үүнтэй төстэй дүр зураг үзүүлжээ. Удаан ирсэн цохилт даавууг сунгаж, утсыг нь чирч, бөөгнөрүүлдэг. Харин хурд нь өсөх тусам харилцан үйлчлэл хийх хугацаа огцом багасна. Цохилт өгсөн биет даавуутай “ярилцах” завгүй шахуу нэвтэлж, зөвхөн жижиг хэсгийг тас цохиод гарчихдаг.
Хамгийн сонин нь эндээс эхэлнэ. Дугуй хэлбэртэй жижиг биет кевлар даавууг өндөр, бүр маш өндөр хурдтай нэвтрэхэд үлдэх нүх нь заавал дугуй байдаггүй. Зарим тохиолдолд бараг дөрвөлжин хэлбэртэй байдаг.
Яагаад вэ?
Кевларын энгийн нэхээсийг төсөөлбөл босоо ба хэвтээ чиглэлтэй утаснууд ээлжилж сүлжсэн байдаг. Маш хурдан цохилт ирэхэд даавуу бүхэлдээ амжиж хөдөлж чаддаггүй. Эхлээд зөвхөн сум шүргэсэн босоо, хэвтээ утаснууд ачаалал авна. Судлаачид үүнийг “загалмай” хэсэг гэж тайлбарладаг. Дараа нь тэр ачаалал бусад огтлолцсон утас руу долгион шиг дамжина. Үүнийг “хонх” маягийн тархалт гэж нэрлэдэг.
Харин сансрын орчинд тохиолддог 10 км/с орчмын маш өндөр хурд дээр байдал бүр өөр болно. Биет даавууг нэвтрэх тэр богино хугацаанд ачааллын долгион утас дагуу дөнгөж миллиметрийн өчүүхэн хэсэгт л тархаж амждаг. Өөрөөр хэлбэл, цохилт өгсөн хэлтэрхий аль хэдийн өнгөрчихсөн байхад даавуу доторх “жинхэнэ сүйрэл” сая эхэлж байдаг.
Энэ үед шууд цохигдсон босоо ба хэвтээ утаснууд асар хурдан хурдасч, хажуугийн утаснуудаа бараг хутга шиг огтолж эхэлдэг. Үр дүнд нь төв хэсгийн тойрог биш, харин дөрвөн тал руугаа сөхөгдсөн дөрвөн гурвалжин маягийн үлдэц үүснэ. Ингээд нийт дүрсээрээ дөрвөлжин нүх шиг харагддаг.
Товчхондоо, дугуй биет орсон ч даавууны бүтэц нь босоо ба хэвтээ чиглэлтэй учраас эвдрэл нь тэр чиглэлээрээ зохион байгуулагддаг гэсэн үг. Нүхний хэлбэрийг зөвхөн сумны хэлбэр биш, материалын дотоод “архитектур” шийддэг.
Энэ бол зүгээр нэг гоё туршилтын зураг биш. Ийм ойлголт нь сансрын төхөөрөмжийн хамгаалалт, хөнгөн хуяг, шинэ үеийн нийлмэл материалын тооцоонд маш чухал. Нийлмэл материалууд металл шиг жигд биш. Нэхээс, ширхэгийн чиглэл, үйлдвэрлэлийн жижиг согог хүртэл эцсийн үр дүнд нөлөөлнө. Тиймээс инженерийн хуучин зөн совин дангаараа хүрэлцэхгүй.
Өнөөдөр ийм хамгаалалтын системүүд ихэвчлэн лабораторийн түвшинд судлагдаж байна. Гэхдээ сансрын хог улам олширч буй үед хөнгөн, ухаалаг, эвхэгддэг хамгаалалт ирээдүйд маш хэрэгтэй болох нь тодорхой. Тэр дундаа кевлар шиг даавуун бүтэцтэй материал сансрын техникт том үүрэг гүйцэтгэх магадлалтай.
Тэгэхээр хариулт нь энгийн: сум дугуй байж болно, харин нүхний хэлбэрийг цохилтын хурд болон материалыг бүрдүүлсэн утаснуудын зохион байгуулалт шийддэг. Маш өндөр хурд дээр кевлар даавуу дугуй биш, дөрвөлжин шарх үлдээж чадна.