Топ 10 инженерных чудес
Современная наука не просто движется вперёд. Летит семимильными шагами. Во многих странах начали столь масштабные проекты, реальность которых ещё несколько лет назад подвергалась сомнению. В этом топе собраны десять уникальных инженерных конструкций, же созданных человеком, или же находящихся в процессе создания. Каждый из этих проектов уникален в своём роде, но будь он самым высоким мостом, мощнейшим компьютером или сверхсложной системой каналов, главное что их объединяет - человеческая гениальность, изменяющая привычный мир до неузнаваемости. Конечно же, в этот топ не удалось вместить все масштабные проекты, но и эти, думаю, будет интересны.
1. Большой Адронный Коллайдер
Большой адро́нный колла́йдер- ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений. Коллайдер построен в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований, на границе Швейцарии и Франции, недалеко от Женевы. БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире. Руководитель проекта - Лин Эванс. В строительстве и исследованиях участвовали и участвуют более 10 000 учёных и инженеров из более чем 100 стран.
Большим назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 м; адронным - из-за того, что он ускоряет адроны, то есть частицы, состоящие из кварков; коллайдером - из-за того, что пучки частиц ускоряются в противоположных направлениях и сталкиваются в специальных точках столкновения.
Это интересно:
1). На данный момент коллайдер является самым сложным устройством, когда-либо созданным человеком.
2). Внутри коллайдера температура доходит до -271.3 °C. Для примера, в космосе -270 °C.
3). В 2001 году планировалось потратить на проект 3 млрд. евро и 700 млн. евро для проведения экспериментов. Сегодня на проект потрачено более 10 млрд. евро. Столько же стоит построить космическую станцию.
2. Венецианский водный барьер
Проект MOSE - технический проект, предназначенный для защиты от наводнений Венеции и других населённых пунктов на побережье Венецианской лагуны в Италии. Это интегрированная система защиты, состоящая из рядов мобильных шлюзов, позволяющих изолировать Венецианскую лагуну от Адриатического моря, когда прилив превышает нормальный уровень (110 см) и может достигать 3 метров. Вместе с другими дополнительными мерами, такими как укрепление берегов, поднятие пристаней и защита берегов и улучшение окружающего лагуну пространства, эти преграды будут защищать Венецию от таких экстремальных ситуаций, как наводнение и геоморфологическая деградация. Работы по проекту начались в 2003 году в проливах Лидо, Маламокко и Кьоджа, соединяющих лагуну с морем, и через которые вода прибывает во время приливов.
Целью проекта MOSE является решение проблемы паводка, от которой с древних времён страдает Венеция и другие городки и деревни на побережье лагуны каждую осень, зиму и весну. Хотя прилив в бассейне лагуны ниже, чем в других районах мира, где он может достигать до 20 метров, феномен может стать значительным если он связан с атмосферными и метеорологическими факторами, такими как давление и воздействие бора (северо-восточного ветра, дующего со стороны Триеста) или сирокко (горячего юго-восточного ветра), который проталкивает волны в венцианский залив. Феномен также усугубляется дождями и пресной водой, проникающей в лагуну из водосборного бассейна на 36 притоках представленных реками и каналами.
Проект включает в себя систему 78 мобильных барьеров, спроектированных для защиты 3 входов в Венецианскую лагуну. Барьеры будут находиться на морском дне пока не наступит высокий прилив и шторм. Затем они будут наполнены воздухом, всплывут и заблокируют лагуну от моря и эффективно уменьшат уровень высокой воды.
Это интересно:
1). Название MOSE также обыгрывает итальянское имя Моисея - Mosè
2). Необходимость в создании эффективной системы, защищающей Венецию и населённые пункты на побережье лагуны, стала очевидна после разрушительного наводнения 4 ноября 1966 года. В этот день прилив, гонимый сильным ветром сирокко, достиг высоты на 194 см выше обычного, высочайшей когда-либо зафиксированной в истории Венеции.
3). Проект MOSE имеет бюджет в 3 млрд евро и его завершение планируется в 2011 году. На январь 2008 года, сообщалось о 37 % готовности проекта и планировалось что проект будет наверняка запущен в 2012 году
3. Плотина "Три ущелья"
Три ущелья- действующая и достраивающаяся ГЭС в Китае на реке Янцзы, крупнейшая электростанция в мире
Строительство ГЭС началось в 1992 году
ГЭС «Санься» будет иметь огромное значение для экономики Китая, обеспечив покрытие годового роста потребления электроэнергии. Электростанция вместе с ГЭС Гэчжоуба в нижнем бьефе станет центром объединённой энергосистемы Китая.
Второй функцией плотины является регулирование водного режима Янцзы. За последние две тысячи лет губительные паводки происходили более двухсот раз. Только в XX веке катастрофические разливы реки стали причиной гибели около полумиллиона человек. ГЭС должна частично защитить земли в нижнем течении Янцзы от разрушительных наводнений.
Также планируется перебрасывать 5 процентов годового стока Янцзы в бассейн Хуанхэ, что вдвое увеличит полноводность Жёлтой реки и позволит расширить орошаемые площади в Северном Китае.
Оборудование гидроузла шлюзами и образование водохранилища улучшило условия судоходства в этой части Янцзы, что позволило увеличить общий грузооборот примерно в десять раз и довести его до более чем 100 млн тонн различных грузов в год.
Это интересно:
1). За время строительства Трех Ущелий было затоплено 13 городов, 140 поселков и 1300 деревень. 1.3 миллиона человек покинули свои дома, 1300 археологических достопримечательности Китая были уничтожены, навсегда исчезнув под водой
2). За первый год своей работы ГЭС уже покрыла 1/3 часть своей проектной стоимости
3). Водохранилище, образовавшееся после затопления распростерлось на 360 миль по течению реки, это расстояние равно половине длины штата Калифорния в США
4). Небоскреб "Башни Близнецы Петронас"
Петро́нас - 88-этажный небоскрёб, высота котрого составляет 451,9 метров. Находится в столице Малайзии Куала-Лумпуре. В проектировании небоскрёба участвовал премьер-министр Малайзии Махатхир Мохамад, который предложил построить здания в «исламском» стиле. Поэтому в плане комплекс представляет собой две восьмиконечные звезды, а архитектор добавил полукруглые выступы для устойчивости.
Для строительства отводилось 6 лет (1992-1998 гг.). Башни возводили две разные компании для повышения производительности. Оказалось, что строить предлагалось на краю хрупкого камня сбоку и известняке - на остальной территории. В итоге здание полностью перенесли на мягкий грунт, сдвинув на 60 метров, и вбили сваи на глубину более чем 100 метров - самый большой бетонный фундамент в мире.
Это интересно:
1). В башнях нет центрального стержня и лишнего места. При установке лифтов в ограниченном пространстве использовали остроумный принцип: лифты сделали двухэтажными по два в каждой шахте: один останавливается только на чётных этажах, проезжая нечётные, другой, соответственно, только на нечётных.
2). Башни-близнецы Петронас Тауэрс занимают 4 место в рейтинге самых высоких зданий мира, а с 1998 по 2004 год они занимали первое место в этом рейтинге)
3). Фундамент Петронас Тауэрс является самым большим бетонным фундаментом в мире - на его устройство ушло около 13 тысяч м3 бетона! Длина поддерживающих свай составляет почти 390 футов, а весь комплекс вокруг близнецов занимает 40 гектаров!
5). Виадук Мийо
Виадук Мийо - вантовый дорожный мост, проходящий через долину реки Тарн вблизи города Мийо в южной Франции. Авторами проекта моста являются французский инженер Мишель Вирложо, известный проектом второго по протяжённости вантового моста в мире - моста Нормандия - и английский архитектор Норман Фостер, являющийся также автором проектов аэропорта в Гонконге и реставрации здания Рейхстага в Берлине. Это самый высокий транспортный мост в мире, одна из его опор имеет высоту 341 метр - немного выше, чем Эйфелева башня, и всего на 40 метров ниже, чем Empire State Building. Мост был торжественно открыт 14 декабря 2004 года и открыт для движения 16 декабря 2004 года.
Мост является последним звеном трассы А75, обеспечивающей высокоскоростное движение из Парижа через Клермон-Ферран к городу Безье. До создания моста движение осуществлялось по национальной трассе № 9, проходящей вблизи Мийо, и приводило к большим заторам в конце летнего сезона. Многие туристы, следующие из южной Франции и Испании следуют этим путём, так как он наиболее прямой и по большей части бесплатен.
Это интересно:
1). Виадук Мийо - Самая высокая опора в мире: опоры Р2 и Р3, имеющие соответственно высоту в 244,96 и 221,05 метров, значительно превзошли предыдущий рекорд Франции - виадук Тюлля и Веррьера (141 м) и недавно установленный мировой рекорд виадука Кохерталь (Германия, высота которого 181 метр.
2). Мировой рекорд высоты опоры моста с пилоном: высота пилона, возвышающегося над опорой Р2, достигает 343 м.
3). Самое высокое дорожное полотно в мире: 270 м над землей в самой высокой точке. Только полотно моста Royal Gorge Bridge (321 м) в штате Колорадо в США, который считается самым высоким мостом в мире, превосходит виадук Мийо, но там речь идет о пешеходных мостках, пересекающих Арканзас.
6). Подвесной мост Akashi Kaikyo
Акаси-Кайкё - висячий мост в Японии, пересекающий пролив Акаси и соединяющий город Кобе на острове Хонсю с городом Авадзи на острове Авадзи. Является частью магистрали Хонсю-Сикоку и со временем войдет в систему трёх мостов, соединяющих острова Хонсю и Сикоку.
Перед постройкой моста через международный водный путь - пролив Акаси, действовала паромная переправа. Этот опасный водный путь часто подвергался сильным штормам.
Изначально планировалось построить железнодорожно-автомобильный мост, но в апреле 1986 года, когда уже началось строительство, было принято решение ограничиться только автомобильным движением в 6 полос. Фактически создание моста началось в 1988 году, а открытие состоялось 5 апреля 1998 года.
Изначально планировалось, что длина главного пролёта составит 1990 м, но она увеличилась на один метр после землетрясения в Кобе 17 января 1995 года.
В конструкции моста имеется система двухшарнирных балок жёсткости, позволяющая выдерживать скорости ветра до 80 м/с, сейсмическую активность до 8,5 баллов по шкале Рихтера и противостоять сильным морским течениям. Для уменьшения действующих на мост нагрузок здесь также имеется система маятников, работающих с резонансной частотой конструкции моста.
Это интересно:
1). Мост является самым длинным висячим мостом в мире: его полная длина составляет 3911 м, центральный пролёт имеет длину 1991 м, а боковые - по 960 м. Высота пилонов составляет 298 м.
2). Мост Акаси-Кайкё дважды вошёл в книгу рекордов Гиннесса: как самый длинный подвесной мост и как самый высокий мост, поскольку его пилоны имеют высоту 298 м, что выше 90-этажного дома. Впоследствии его превзошел по высоте пилонов виадук Мийо.
3). Если вытянуть в длину все стальные тросы моста Акаси-Кайкё, то ими можно опоясать земной шар семь раз.
7). Трубопровод Langeled
Langeled - подводный трубопровод длиной 1,2 тыс. км, самый большой по протяженности морской газопровод. Langeled соединяет норвежское месторождение Ormen Lange и газовый терминал Easington на северо-восточном побережье Англии. Ormen Lange в Норвежском море может удовлетворить 20% газовых потребностей Великобритании, соединяя Англию с самым большим месторождением газа в Европе посредством тысячекилометрового газопровода, проложенного по сложному подводному ландшафту.
Это интересно:
1). Лангелед делится на 2 части и 3 отрезка, протяжённость каждой из частей составляет 600 км.
2). Итоговые затраты на строительство газопровода Langeled оказались на 3 миллиарда крон ниже запланированных
3). Газопровод Лангелед имеет пропускную способность в 20 млрд куб.м/г., что соответствует 1/5 части годовой потребности Великобритании.
8). MareNostrum
MareNostrum 9-й по величине компьютер мира и самым мощный в Европе. Принадлежит он Барселонскому суперкомпьютерному центру (Barcelona Supercomputing Center) и имеет 10240 процессоров, 20 Тб RAM, 200 Тб дисковой памяти и работает все это на SUSE Linux.
Суперкомпьютерный центр разместился в красивом здании университетской церкви 1920 года постройки (довольно необычное место для суперкомпьютерного центра).
MareNostrum собрали из компактных так называемых блэйд-серверов eServer BladeCenter JS20 производства IBM, которые находятся в открытой продаже. В них были установлены 64-разрядные процессоры PowerPC970 с тактовой частотой 2,2 ГГц общим числом 3564 штуки. Все эти серверы были объединены в единую сеть Myrinet. В какую сумму обошлось строительство суперкомпьютера, не сообщается.
Это интересно:
1). В ноябре 2004 г. упомянутый суперкомпьютер попал в рейтинг самый мощных суперкомпьютеров мира Top500 и занял в нем четвертую строчку. Впереди него были два американских суперкомпьютера и один японский, так что MareNostrum оказался самым мощным компьютером Европы.
2). Сейчас суперкомпьютер MareNostrum состоит из 2282 серверов IBM eServer BladeCenter JS20, которые размещаются в 163 шасси BladeCenter, и накопительных серверов IBM TotalStorage DS4100 общей емкостью 140 Тбайт. Работает он под управлением ОС Linux. Шкафы с серверами занимают площадь 120 кв. м, а потребляемая мощность MareNostrum составляет 630 кВт, что для суперкомпьютера такого класса довольно низкий показатель.
3). Представители IBM назвали эту систему принципиально новым подходом к организации высокоскоростных вычислительных систем.
9). Большой бостонский тоннель
Большой бостонский тоннель - 8-полосная магистраль, самый дорогой проект в истории строительства США.
Бюджет более 14,6 млрд долларов. Издержки и расходы составляли 3 млн долларов в день. Использовано более 150 кранов. Участвовало более 5000 человек. Каждый день вывозили 1200 грузовиков почвы.
После строительства улучшилась экологическая обстановка в городе и уровень угарного газа снизился на 12 %. При строительстве ни одного дома не разрушено.
Работы по осуществлению этого проекта начались еще в 1985 году, и неизвестно, когда же они закончатся. Но не это самое интересное в истории «Биг Дига». За все время существования Соединенных Штатов - это самое дорогое, что они смогли себе позволить (а Америка может позволить себе немало): в общей сложности проект обошелся в 15 миллиардов долларов. Но на этом неприятности не закончились: с самого начала строительства «Центральную артерию» преследовали неудачи - уже прошел ряд судебных разбирательств, некоторые идут до сих пор, из-за обрушений в бостонском тоннеле погибали люди. Идея многомиллиардного проекта состоит в том, чтобы «закопать» все дороги центра города под землю, а на их месте расположить парк.
Это интересно:
1). В тоннеле не может работать сотовая связь из-за того, что эпоксидная смола, которой соединяются стенки туннеля, не может выдержать дополнительного веса базовых станций
2). В рамках этого проекта был также построен самый широкий 10-ти полосный вантовый мост в мире.
3). 2,6 млрд долларов - первоначальный бюджет проекта.
10). Проект Toshka
“Тошка” - это удивительная попытка преобразовать полмиллиона акров пейзажа пустыни в пахотную землю.
Строительство продолжается в течение пяти лет, и на проект уже затрачено 436 миллионов долларов. Окончание проекта намечено на 2017 год.
В проект уже вовлечены 50 км главного канала, четыре дополнительных 22-километровых канала и 800 метров вспомогательных трубопроводов. Египтяне возлагают большие надежды на Toshka - 10% воды из Нила будут перенаправлены строящейся станцией, а площадь пригодной для жилья земли в Египте увеличится на целых 25%, будут созданы 2,8 миллиона новых рабочих мест и более 16 миллионов человек будут переселены в новые проектируемые города.
Это интересно:
1). В марте 2005 года американское Общество инженеров-строителей назвало проект «Тошка» одним из пяти наиболее выдающихся достижений гражданского строительства за текущий год.
2). Ожидаемая сумма вложений в проект «Тошка» должна составить 70 миллиардов долларов, обойдя Америку с ее проектом «Биг Дига» в четыре раза.