История инженерной деятельности - В. Морозов

Компьютеры и другие средства автоматики помогают изучать объекты, недоступные для непосредственного исследования: ядерные процессы в реакторах, свойства космического пространства, обширные атмосферные процессы, большие глубины морей и океанов, поверхность Луны и планет солнечной системы и т.п.

Как же обстоит дело с разработкой и производством электронно-вычислительных машин? В 1975 г. американцы оценивали отставание бывшего СССР от США в развитии микроэлектроники в 8–10 лет. Изучив в 1979 г. образцы советских схем, они уже говорили о 2–3 годах. В январе 1981 г. известный журнал «Электроникс» писал, что техническая база и квалификация технологов позволяют Советскому Союзу изготавлялись интегральные схемы не хуже американских, а для «сугубо собственных нужд и более совершенные»1.

В СССР были созданы ЭВМ, которые вполне сопоставимы с зарубежными аналогами. Значительно расширилось применение вычислительной техники. Так, еще в СССР был испытан образец супер-ЭВМ производительностью до 100 млн. операций в секунду. Введена в действие мощная вычислительная система с производительностью до 125 млн операций в секунду. Все это задел, который должен был привести к серийному производству супер-ЭВМ производительностью 1 млрд операций в секунду к 1990 г. и до 100 млрд операций в секунду – к 1995 году.

Разработка и производство мощных ЭВМ позволило бы решить проблему создания четкой системы управления хозяйством страны. Такие компьютеры позволяют обрабатывать колоссальные массивы информации, что имеет огромное значение как для оценки развития общества и его перспектив, так и обороноспособности страны.

Однако необходимо заметить, что обольщать себя в области электроники, особенно персональных компьютеров, ставших привычными в большинстве развитых стран, не стоит. Доля современного производства электроники во всем общественном продукте развитых стран сейчас составляет десятую часть. У нас же – малые доли процента. Сложность ситуации заключается в том, что в данной области мы отстаем не только по объему и абсолютному приросту, но также и по темпам. Так было и в конце 80-х годов, так продолжалось и в 90-е годы, это связано со слабым финансированием, психологической неподготовленностью, догматическим подходом, некомпетентностью тех, кто должен вести активную политику разработки и скорейшего внедрения ЭВМ в повседневную жизнь. Иначе разрыв с остальным компьютерным миром у нас может увеличиться. Положение, к сожалению, крайне медленно изменяется к лучшему и сегодня.

Важным направлением развития НТР является энергетика. Функционирование производственных сил общества невозможно без энергетики. В современных условиях почти все орудия труда – различные машины и механизмы, количество которых непрерывно увеличивается, приводятся в движение покоренными человеком природными силами – энергией падающей воды, различными видами топлива, ветра и т.д.

Как писал академик А. П. Александров, потребление энергии в мире в ХХ в. удваивалось: в начале века за 50 лет, в середине века – за 30 лет, а в последние десятилетия – за 15–20 лет. При этом электроэнергетика удваивалась еще быстрее – примерно за 10 лет; около 70 % энергопотребления в мире покрываются нефтью и газом. Однако мировые запасы этих энергоносителей ограничены и в течение нескольких десятилетий могут быть исчерпаны. Разведанные запасы нефти на конец 1974 г. оценивались в 97 млрд т, а к началу 90-х гг. ХХ в. – около 600 млрд. т. По некоторым оценкам, в 2000 . По некоторым оценкам, в 2000 г. разведанные запасы нефти приблизились к 800–1000 млрд т. Предполагается, что при нынешних темпах добычи и потребления запасов нефти хватит до 2050 г. Как быть? Научная мысль еще задолго до такой ситуации осуществляла поиск новых, более надежных и долговечных источников энергии. И они увенчались успехом: наука и техника овладели методами использования энергии, освобождающейся в огромных количествах в процессе цепной реакции деления тяжелых атомных ядер, и интенсивно исследуют возможность получения управляемой реакции термоядерного синтеза тяжелых атомов водорода и атомов гелия.

К.Маркс называл электрическую искру революционной силой и предсказывал ей великое будущее. Электричество – самый совершенный вид энергии, на основе которого можно создать высокоразвитые производительные силы общества. Овладение научными способами получения тепловой и электрической энергии из атомного ядра – величайшее достижение, характеризующее современную научно-техническую революцию в энергетике. Бывший СССР – родина первой в мире атомной электростанции, запуском которой в 1954 году ознаменовал начало мирного, гуманного пути использования энергии атома.

Производство атомной энергии увеличивалось все возрастающими темпами. В 1980 г. в мире насчитывалось 272 АЭС, они вырабатывали около 8 % электроэнергии. В 1985 г. в СССР действовало и строилось более 25 АЭС, они давали в Единую энергетическую систему около 10 % электроэнергии от ее общего производства в стране. Причем выработка электроэнергии должна была резко возрасти. Так, в 1990 г. она должна была подняться до 1840–1880 млрд квт-ч, в том числе более 20 % общего объема ее должны были произвести АЭС. Была поставлена задача ускорить строительство АЭС с реакторами на быстрых нейтронах. Они выгодны и в том отношении, что воспроизводят часть ядерного топлива. В Украине работают Ровенская, Южно-Украинская, Запорожская, Хмельницкая АЭС. Мощность АЭС постепенно меняется в пользу увеличения: в 2000 г. – 12,88 гВт, в 2003 – 13,88, в 2004 – 14,88 гВт.

Вместе с тем, создавая АЭС, нельзя забывать и о защите окружающей среды, мерах повышения безопасности использования этих источников энергии. События 1986 года на Чернобыльской АЭС, аварии на американских, английских станциях такого типа предупреждают об этом. В декабре 2000 г. Чернобыльская АЭС была закрыта.

Наряду с поисками новых источников энергии, в том числе и нетрадиционных, с высокой степенью необходимости возникает и другая задача – создание энергосберегающих и ресурсосберегающих технологий. Для Украины это является очень актуальной проблемой.

Следует ожидать, что в ближайшем будущем на смену нефти и природному газу прийдет уголь, и лидирующее место займут химические технологии по переработке угля. Уже разработаны способы эффективного производства моторного топлива и других химических продуктов при переработке угля. Мировые запасы доступного для разработки угля в 20–40 раз превосходят нефтяные ресурсы. С развитием химической технологии уголь станет одним из важнейших источников сырьевых продуктов.

Важным направлением НТР является качественное изменение технологии. Современный этап научно-технической революции вызвал к жизни принципиально новые виды технологии, которые основаны на применении электричества, физических, химических и биологических процессов, ультразвука, лазера, потоков элементарных частиц, электромагнитного поля, плазмы и других явлений и состояний вещества, используемых в качестве технологических агентов. Вместо механической обработки предмета труда на макроуровне, например, резанием, строганием, сверлением, она открыла возможность широкого применения в производстве методов изготовления продуктов труда путем воздействия на микроструктуру вещества на уровне молекул и атомов. НТР вовлекает в технологические процессы более высокие формы движения материи по сравнению с механической – физическую, химическую и биологическую. Новые технологические методы более универсальны и гибки, так как легче допускают переход на изготовление другой продукции, повышают коэфициент использования сырья и экономию материалов, требуют, как правило, менее громоздкого оборудования, улучшают качество продукции, значительно поднимают производительность труда. Так, замена механической обработки рубиновых камней лазерной привела к замене нескольких станков одной лазерной установкой, производительность которой оказалась в 500 раз выше.

Достижения НТР в области технологии должны найти широкое применение в сфере производства на длительный период. Среди прочего – это обеспечение широкого внедрения в народное хозяйство принципиально новых технологий – электронно-лучевых, плазменных, импульсных, биологических, радиационных, мембранных, химических и иных, в том числе нанотехнологии, позволяющих многократно повысить производительность труда, поднять эффективность использования ресурсов и снизить энерго- и материалоемкость производства. Перейти на индустриальные, интенсивные технологии в растениеводстве и животноводстве, широко использовать методы биотехнологии и генной инженерии, главное искать новые источники энергии – эта задача является актуальнейшей в условиях энергетического кризиса в Украине. Без решения этой проблемы сложно говорить о дальнейшем движении впереди. Очень важным для Украины является широкое внедрение передовых технологий, например, лазерной. Лазерная технология применяется для упрочения и резки металлов; плазменная – в сварке; мембранная, основанная на явлении односторонней диффузии молекул и атомов через полупроницаемые перегородки, – для разделения на компоненты растворов, газов, для обогащения воды кислородом; биотехнология – для получения медицинской промышленностью новых лекарственных препаратов, в сельском хозяйстве – для производства кормов, особенно искусственных белков; генная инженерия открывает пути конструирования новых полезных микроорганизмов.