НЕТРИВИАЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ: Как задействовать редко используемое чувство?

Фото: Facundo Vital

ВНИМАНИЕ – ВОПРОС!

Напрашивающимся способом контроля целости буровых долот, чтобы вовремя определить, не разрушились ли они прямо в пробуриваемой скважине, является установка внутри такого долота специального датчика разрушения.

Но как добиться того, чтобы сигнал о разрушении был передан, даже если разрушится датчик?

Ответ – несколько позже.

 

ПЕРЕДАЧА НА РАССТОЯНИЕ

 

Задача – ясно нетривиальная. Нужно уследить за целостностью здоровенного и твердого устройства, находящегося в месте, в котором не только мы, но и никто его не видит. Скважина себе бурится, долота делают свою работу – и вдруг от одного из них откалывается кусок…

Вы не сразу даже заметите снижение производительности – но это только хуже. Долото раскрошится окончательно и в скважине окажется черт-те что и сбоку бантик. Потом хорошо намучаетесь менять.

Как вообще уследить за целостностью детали? Проще всего на неё посмотреть. Но как вы посмотрите на долото, вращающееся в глубокой скважине? С миниатюрной телекамеры? Дорого, невыгодно, неудобно – она разобьется раньше этого долота, но кому нужна эта информация?

Когда долото действительно разломается, явно возникнут связанные с этим силы, которые можно измерить. Но проблема все та же – как результаты этих измерений передать на сотни метров вверх (это как минимум)?

Очень хочется обойтись в данном случае без дополнительных проводов. Может быть, передать сигнал по радио? Так передатчик разрушится чуть ли не раньше долота – он малость посложней и более хрупок. Да и стоит он немало – явно невыгодно.

 

ПРОЩЕ ВСЕГО УВИДЕТЬ

 

Когда бурят обычным буром, можно заметить, когда его поведение резко меняется от разрушения главного рабочего органа. А современная бурильная установка устроена существенно сложней. Будешь еще долго пытаться бурить осколками долот, с понятным результатом.

Вообще, главное чувство, через которое нам передаются предостережения – зрение. Читаешь надпись «Не стой под стрелой!» — и сразу перемещаешься в сторону. Разумеется, если хочешь жить и веришь написанному.

Зрение может передавать сигнал на очень большие расстояния. Еще в Древнем мире маяки передавали кораблям информацию на несколько десятков километров, если не на сотни – без усиления и помех.

А тут именно оно практически отключается – через скважину многометровой глубины (это как минимум, может быть, и километровой) все равно ничего не видно. А средства передачи изображения только все усложнят, если вообще окажутся возможными.

 

КАКИМ ЧУВСТВОМ?

 

Чувств у человека, вообще говоря, только пять – переберем остальные. На первый взгляд, осязание, обоняние и вкус здесь ясно вне игры. Слух? Когда долото ломается, заметного шума не избежать. Как передать на поверхность сигнал о наличии подозрительного шума?

Боюсь, что так же, как и зрительный сигнал, то есть дорого, неудобно и бессмысленно. Микрофончик какой-то приспособить – совершенно не проблема, но сигнал с этого микрофончика тоже не великое счастье передавать из-под земли.

И вообще, давайте договоримся – все решения, в которых мы тянем проводок от долота на поверхность, плохие. Потому что провода плохие и толку от этого все равно не будет.

Окружили. Вообще получается – непонятно что делать. Что-то произошло на большой глубине и само собой передалось к нам наверх. Да еще и не когда попало, а только когда долото разлетится. Есть у вас предложения?

 

ПРИРОДНЫЕ АНАЛОГИИ

 

Вот, скажем, если с виноградником непорядок, виноградари узнают об этом на расстоянии. В конце каждой посадки сажают розовый куст. Думаете, для красоты? А ничего подобного! Просто этот куст подвержен тем же болезням, что и виноград, причем гораздо сильнее. Он только начнет увядать – и сразу будет заметно.

Действительно, хорошо бы найти некое природное проявление, которое непременно произойдет вместе с интересующим нас событием и, наблюдая его, уже понимать, что и это событие произошло. Есть ли какие-то аналогии в природе?

Скажем, в пустынях Южной Америки ежели какая-нибудь скотинка и подохнет – ее мясо не пропадет ни в коем случае. Птицы-падальщики вплоть до огромного кондора, по некоторым данным самой большой птицы на Земле, пролетят десятки километров и выполнят все необходимые работы по ассенизации.

 

ПОДРАЖАЯ ПТИЦАМ

 

Как же они эту добычу на таком расстоянии увидят? А никак не увидят, им этого совершенно не требуется. Они ее учуют. Мы вот сочли запах чувством ни на что не годным? Это наш известный предрассудок – именно запах у нас, «Хомо сапиенс», совершенно так себе.

Но если мы и не обладаем куда-либо пригодным чувством запаха, мы можем со всеми удобствами использовать чужое. По тем же пустыням проложены тысячи километров газопроводов – как быстро обнаруживать их утечку? Оказывается, очень просто. Если газ будет пахнуть так же. Как и падаль, к месту утечки слетятся грифы.

А то, что он будет так пахнут – наша забота. Природный газ, скажем, вообще не имеет запаха и не пахнет ничем. А газ из наших газопроводов пахнет – мы сами добавляем в него вещество с очень сильным и, кстати, достаточно неприятным запахом. Просто для того, чтобы учуять носом утечку газа и не доиграться до взрыва.

Откуда берутся такие вещества и есть ли они вообще? Есть, разумеется. Причем именно в природе. Биологическая эволюция давно поставила их на вооружение, чтобы обеспечить сохранение и выживание некоторых видов.

 

КРАСИВЫЙ СТРАШНЫЙ ЗВЕРЬ

 

Один из таких видов, любой из вас без труда назовет и вспомнит, хотя, может быть, никогда его не видел – это скунс. Милое и ласковое создание, вошедшее недавно в большую моду, как домашний любимец. При одном маленьком условии.

Видите ли, человеку от скунса не спастись, хотя тот и во много раз меньше. И все прочие хищники покрупней скунса, не справятся с ним ни в жисть. Эволюция не любит конструировать непобедимых существ. Поэтому, и у скунса есть смертельные враги – ястребы и совы. Эти птицы не кондоры. Они к его оружию неуязвимы.

В чем же его ужасное оружие? Извините, струя вонючей жидкости из-под хвоста – скунс с расстояния 5-6 метров угодит ей точно между глаз своей жертвы. А после этого она придет в себя отнюдь не скоро. Более того, будет пахнуть так, что общаться с прочими людьми где-то недельку у пострадавшего не получится. Сейчас, правда, придумали какие-то растворы, которыми можно отмыть жертву скунса денька за два-три. Но не быстрей!

 

ВСЕ ЕЩЕ СЕРЬЕЗНЕЙ

 

Впрочем, это все совершенно дилетантские оценки вреда от скунса. Практичные американцы объясняют проще и понятней, вспоминая главную ценность большинства американцев – дом. Это не просто жилье – его всегда можно продать, купить, заложить, получить под него ссуду, в общем, это важная часть благосостояния любого американца.

Объясняют они все очень просто: «Представьте, что вот такой разбойник-скунс выстрелил по вентканалу вашего дома. Всё, он подешевел на 90%. Причем что-то здесь исправить крайне трудно и не всегда возможно».

Вот под такой угрозой, тем не менее ухитряются выживать на целом континенте. А недавно дело стало еще хуже. В 30-е годы советские ученые совершили более 30-ти попыток акклиматизировать у нас скунса. Ценный мех, видите ли, не только у кроликов… Для собственной безопасности они удаляли у зверьков пахучие железы, и всех их истребляли местные хищники.

А один талантливый экспериментатор так с полноценными железками их и выпускал. В результате, в азербайджанских горах есть небольшой ареал, где эта прелесть живет. С совершенно пригодными механизмами струеметания…

Вещество, которое обеспечивает скунсам такое мощное воздействие на прочих млекопитающих, называется этилмеркаптан. Получать его именно из скунсов нет совершенно никакой необходимости – химики и так это умеют. Именно им придают запах сетевому газу, чтобы унюхать утечку газа в собственном доме, если чего.

Ну теперь с нашей проблемой совсем просто. В решении, предложенном авторским свидетельством № 163559, найден идеальный датчик разрушения долот, причем датчик чрезвычайно хрупок и при разрушении долота немедленно разрушается сам. Какой же сигнал сообщает нам, что долото пора менять?

 

ВНИМАНИЕ – ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ!

 

Этот сигнал — запах. Датчик – ампула с этилмеркаптаном.

Если разрушится долото, датчик тоже не уцелеет и без всяких проблем на довольно большое расстояние будет передана информация о том, что датчик следует менять.

 

НЕ ОЧЕНЬ НОВАЯ ИДЕЯ

 

Это явно не единственно возможное использование этой идеи. Вспомните хотя бы невинные деревенские шуточки, бывшие в xоде еще в XIX веке, когда ворота смазывали медвежьим жиром и кони отказывались эти ворота проходить.

Роль запаха в пищевой индустрии, как не старайся, преуменьшить не сможешь – явно возникнет и уже возникает целый ряд ситуаций, когда именно одорология, управление запахами, решает наши производственный вопросы. Или пока не решает…

А для охотоведов и рыболовов производство правильно действующих пахучих приманок – это вполне реальная и успешно решаемая производственная задача, правильное решение которой приносит немалый экономический эффект. Нет, мы почитаем зрение, очень уважаем слух, но и прочие чувства сбрасывать со счетов не собираемся!

 

ВМЕСТО ВЫВОДОВ

 

Великая наука бионика не так заметна, как должна быть, но сколько задач, которые мы еще только ставим, она уже решила давным-давно! Используйте ее, где только возможно – таких возможностей больше, чем вы думаете!

То, что запах мы разбираем еле-еле, совершенно не значит, что мы не понимаем в нем совсем уж ничего. Если правильно использовать то, что в наших возможностях – уже будет немало.

То, что в природе используется для одного, мы вполне можем применить для чего-то другого, если механизм воздействия сходен. Даже этилмеркаптан, хотя запах у него действительно кошмарный.

Есть разные способы передачи сигнала на расстояние. И не всегда это выполняется именно с помощью зрения – есть и другие чувства.

Если что-то ломается – это будет сигналом само по себе. Просто научись преобразовать этот сигнал в другой, которым ты можешь управлять.