Артур Кантровиц - Arthur Kantrowitz

Артур Роберт Кантровиц (1913 ж. 20 қазан - 2008 ж. 29 қараша) болды Американдық ғалым, инженер, және тәрбиеші.

Кантровиц өскен Бронкс және бітірді Дэвит Клинтон атындағы орта мектеп.[1] Ол BS, M.A. және 1947 жылы Ph.D докторы атағын алды. градус физика бастап Колумбия университеті.

Ерте өмір

Кантровиц 1913 жылы 28 қазанда Нью-Йоркте дүниеге келген. Анасы костюм дизайнері болған, ал әкесі клиниканы басқарған. Bronx. Артур бала кезінде ан электрокардиограф ескі радио бөліктерінен, ағасымен бірге жұмыс істейді Адриан (кім бірінші орындауға барады? жүрек трансплантациясы Құрама Штаттарда.)[2]

Мансап

Колумбиядағы аспирантурасында Кантровиц 1936 жылы физик болып жұмыс істей бастады Аэронавтика жөніндегі ұлттық консультативтік комитет (NACA), ол он жыл бойы жұмыс істейтін болады. Докторлық диссертациясын алу кезінде Кантровиц жетекшілік етті Эдвард Теллер.[3] Ол сабақ беруді жалғастырды Корнелл университеті келесі он жыл ішінде және кейінірек 1955 жылы Массачусетс штатындағы Эверетт қаласында Avco-Everett зерттеу зертханасын (AERL) құрды. соққыға арналған түтіктер олар орбита жылдамдығынан атмосфераға қайта кіруді имитациялау үшін өте ыстық газдар шығара алды, осылайша мұрын конусына қайта кірудің маңызды проблемасын шешіп, қалпына келтірілетін ғарыш аппараттарын дамытуды жеделдетті. Ол 1978 жылы профессорлық дәрежеге жеткенге дейін AERL директоры, бас атқарушы директоры және төрағасы болды Дартмут колледжі. 1956 жылдан 1978 жылға дейін ол вице-президент және директор қызметін атқарды Avco корпорациясы.

Ғылыми үлестер

Саласындағы Кантровицтің пәнаралық зерттеулері сұйықтық механикасы және газ динамикасы саласындағы үлестерге әкелді магнетогидродинамика және жоғары тиімділікті, қуатты дамытуға лазерлер. Ол алдымен жүйені ұсынды лазерлік қозғалыс шығыс жылдамдығын арттыру және сол арқылы жердегі лазерлерден алынған энергияны пайдалану арқылы орбитаға пайдалы жүктемелерді шығару жанармай мен пайдалы жүктің масса қатынасы.[дәйексөз қажет ] Оның лазерлік қозғалыс туралы тұжырымдамалары 1988 жылы жарияланған.[4]

Оның алғашқы зерттеулері кірді дыбыстан жоғары 40-шы жылдардың басында диффузорлар мен дыбыстан жоғары компрессорлар, ол реактивті қозғалтқыштарға қолданыла бастады. Ол ойлап тапты жалпы энергия вариметрі 1939 жылы, қалықтаған ұшақтарда қолданылған және магнитті ұстауға арналған алғашқы схеманың бірлескен өнертапқышы ядролық синтез, патенттік өтінім, 1941 ж. 1950 ж. ол молекулалық сәулелер үшін дыбыстан жоғары көз алу әдісін ойлап тапты [1]; бұл кейіннен химиктер екіге алып келген зерттеулерде қолданылды Нобель сыйлығы.

1960-70 жж. Ол алғашқы AERL-де дизайн мен дамуды басқарды қолқа ішіндегі баллон сорғысы. Баллондық сорғы - бұл бүкіл әлемде үш миллион адамға қолданылған уақытша жүрекке көмекші құрал. Құрылғыны өзінің жүрегі бұзылды.

Ғылымға тағы бір үлес - бұл тоқырау-нүктелік ағын эксперименті, онда жас ағынды қанның жасанды бетімен бастапқы әрекеттесу процестері жоғары микроскоппен тікелей көрінуі мүмкін. Бұл әдіс осы өмірлік өзара әрекеттесуді эксперименталды түрде зерттеудің маңызды әдісі болды және қан айналымы протездерінің, соның ішінде жасанды жүректің пайда болуына әкелді.

Кантровиц ғылым мен техниканы саяси немесе идеологиялық мәселелерден бөлудің қорғаушысы ретінде алғаш рет 1967 жылы білім жағдайын бағалау үшін ғылыми сот деп аталатын ғылыми сот институтын құруды 1967 жылы ұсынды. ғылыми қайшылықтар мемлекеттік саясат үшін маңыздылығы. Ол әрі қарай Президент Ғылымның және ғылымның болжанған жетістіктері жөніндегі консультативтік тобында 1975-1976 ж.ж. оның жұмыс тобының төрағасы ретінде ғылыми сотты дамытты.

Сәйкес Джерри Пурнелл, «Біз мұның бәрін [яғни кең ауқымды коммерциялық кеңістікті дамытуды] 60-70 жылдары дамыта алар едік, бірақ біз басқа жолға түстік. Артур Кантровиц Кеннедидің адамдарын Айға жетудің ең жақсы жолы - бұл басқарылатын ғарышқа қол жеткізуді дамыту деп сендіруге тырысты; фон Браун басқаратын ғарыш станциясы және Айға логикалық тұрғыдан дамыған ғарыштық активтерді қалдырды.Бұл нәтиже бермеді, өйткені Джонсонның Ай миссиясын қолдауы Оңтүстікте ақша жұмсауға байланысты болды: нақты мақсат - қайта индустрияландыру Айдың миссиясының өзі трюк болды ».[5]

Кантровиц шегі

Кантровиц сұйықтықтың теориялық тұжырымдамасын дамытумен танымал тұншықтыру нүктелері кезінде дыбыстан жоғары және дыбысқа жақын кіріс жылдамдығы. Тұжырымдама ретінде белгілі болды Кантровиц шегі.[6][7]

Техникалық сипаттама

Қолданбалар

The Кантровиц шегі көптеген қосымшалары бар газ динамикасы туралы кіріс ағыны үшін реактивті қозғалтқыштар және зымырандар, жоғары дыбыстық дыбыста және дыбыстан жоғары жылдамдықтар.

Екі мысал Кантровиц шегі а-ға әсерін түсіндіреді саптама. Екі жағдайда да Жаппай ағынның жылдамдығы = Кіріс жылдамдығын ауданға көбейтіп, тығыздыққа көбейтеді.

Вакуум көзіне қосылған саптаманы қарастырайық. Қысым коэффициенті шамамен 2-ге жеткенде, саптама арқылы өтетін дыбыс жергілікті жылдамдыққа жақындайды, ал ағын пайда болады тұншыққан ағын. Вакуумның абсолюттік қысымы одан әрі төмендеген кезде ағын жылдамдығы жоғарыламайды. Бұл массаның шығынын шектейтін Кантровиц шегі, өйткені жылдамдық дыбыс жылдамдығымен шектеледі, ал аудан, кіріс қысымы мен тығыздығы барлығы бекітілген. Әуе кемелерінің реактивті қозғалтқыштары бұл шектеуден қатты зардап шегеді, кіріс ағынының жылдамдығы Mach 1-ге жеткенде, қозғалтқыш қанша сорғыш жасайтынына қарамастан, масса шығыны шектеледі.

Содан кейін, сығылған ауа көзіне қосылған саптаманы қарастырыңыз. Қысым қатынасы шамамен 2 болғанда, ағын тұншығып, дыбыс жылдамдығынан аспайды. Бірақ тығыздықты және нәтижесінде пайда болатын массалық ағынды кіріс қысымын арттыру арқылы арттыруға болады. Қысым неғұрлым көп болса, тығыздық соғұрлым көп болады және масса ағыны соғұрлым көп болады. Сонымен, Кантровиц газдың максималды жылдамдығын шектегенімен, масса ағынының жылдамдығына ешқандай белгіленген шекті қолданбайды.

Жақында бір-бірінен шамамен 1600 км қашықтықта орналасқан қаланың жұптары арасындағы жылдам транзит үшін жоғары жылдамдықты тасымалдау мүмкіндігі Гиперлооп, жобалаудың негізгі критерийі ретінде Кантровиц шегі бар. Өте төмен қысымды түтік арқылы жоғары жылдамдықтағы жолаушы асты өткелін өткізу әрекеті Кантровицтің сұйықтық ағынының шегіне жетеді. Тарихи тұрғыдан алғанда, шектерде жұмыс істеу шешімдері «жылдам» және «баяу жүр» болды. Hyperloop ұсынысындағы үлкен жаңашылдық жоғары үнділік жылдамдықпен қозғалу кезінде Кантровиц шегінен шықпаудың жаңа үшінші әдісін ұсынады: жоғары қысымды ауаны алдыңғыдан артқа жоғарыға белсенді тасымалдау үшін алдыңғы кіретін компрессорды қосу. - жылдамдықпен тасымалданатын капсула, нәтижесінде ауаның көп бөлігін айналып өту динамикалық шок туралы тұншыққан ағын. Капсула арқылы кішігірім арнадағы ағын Кантровицтің шекарасына бағынады, бұл қысым мен тығыздықты арттыру арқылы қажетті массалық ағынға жетеді. 2013 жылғы Hyperloop альфа дизайнында ауа кіретін сорғы аз үйкелісті қамтамасыз етеді ауа өткізгіш аспа жүйесі 700 мильден астам жылдамдықпен жүру үшін (1100 км / сағ).[8]

Марапаттар мен марапаттар

Кантровиц сол кездегі серіктес болған Американдық өнер және ғылым академиясы, Американдық ғылымды дамыту қауымдастығы, американдық астронавтика қоғамы, американдық аэронавтика және астронавтика институты (құрметті), американдық физикалық қоғам, американдық медициналық-биологиялық инженерия институты және Ұлттық инженерлік академиясы және Ұлттық ғылым академиясы және Халықаралық астронавтика академиясы. 1953–1954 жылдары ол екеуін де ұстады Фулбрайт және Гуггенхайм Кембридж және Манчестер университеттеріндегі стипендиялар.

Кантровиц Рочестер Университетінің құрметті қамқоршысы, The Technion басқарушылар кеңесінің өмірдегі құрметті мүшесі және Хуажун технологиялық институтының құрметті профессоры, Ухань, Қытай болды. Кантровиц сонымен бірге кеңесшілер кеңесінде қызмет етті Форсайт институты, дайындыққа арналған ұйым нанотехнология.

Кантровиц 21 патентке ие болды және 200-ден астам ғылыми және кәсіптік мақалалар мен мақалалар жазды немесе олардың авторлығымен жазылды. Ол сонымен бірге бірлесіп жазды Газ динамикасының негіздері, 1958, Принстон Унив. Түймесін басыңыз.

Кантровиц 95 жасында, 2008 жылы 29 қарашада Нью-Йорктегі туыстарына барғанда қайтыс болды. Ол азап шеккен жүрек ұстамасы алдыңғы күні.[1]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б Қош бол, Денис. «Артур Р. Кантровиц, оның кең ауқымды зерттеулері көп өтініш жасаған, 95 жасында қайтыс болды», The New York Times, 9 желтоқсан 2008 ж. 9 желтоқсанда қол жеткізілді.
  2. ^ Гофман, Джасча. «Доктор Адриан Кантровиц, жүрек пионері, 90 жасында қайтыс болды», The New York Times, 19 қараша, 2008 жыл. 19 қараша, 2008 қол жеткізілді.
  3. ^ Шеттерли, Маргот Ли (2016). Жасырын фигуралар. Уильям Морроу. б.54. ISBN  9780062363596.
  4. ^ Кантровиц, жылы Лазерлерге арналған халықаралық конференция материалдары '87, Ф.Д. Дуарте, Ред. (STS Press, Mc Lean, VA, 1988).
  5. ^ http://www.jerrypournelle.com/topics/gettospace.html#prizes4
  6. ^ «Дыбыстан жоғары кірістердің бастапқы сипаттамалары». AIAA 96-2914. Шілде 1996 ж. дои:10.2514/6.1996-2914. Алынған 13 тамыз, 2013. Кантроциттің классикалық шегі қайта бастаудың жиырылу коэффициентін болжау қабілеттілігі бағаланды және оны қатты іске қосу / қайта қосу конфигурацияларына қолдануға болатындығы көрсетілді.
  7. ^ «7» Scramjet кірістері"". Scramjet Propulsion. 189.
  8. ^ Маск, Илон (2013 жылғы 12 тамыз). «Hyperloop Alpha» (PDF). SpaceX. 3-4 бет. Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2016 жылдың 28 қаңтарында. Алынған 14 тамыз, 2013.

Сыртқы сілтемелер